Merge in wide-int.
[platform/upstream/gcc.git] / gcc / tree-ssa-forwprop.c
1 /* Forward propagation of expressions for single use variables.
2    Copyright (C) 2004-2014 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GCC.
5
6 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
18 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 #include "config.h"
21 #include "system.h"
22 #include "coretypes.h"
23 #include "tm.h"
24 #include "tree.h"
25 #include "stor-layout.h"
26 #include "tm_p.h"
27 #include "basic-block.h"
28 #include "gimple-pretty-print.h"
29 #include "tree-ssa-alias.h"
30 #include "internal-fn.h"
31 #include "gimple-fold.h"
32 #include "tree-eh.h"
33 #include "gimple-expr.h"
34 #include "is-a.h"
35 #include "gimple.h"
36 #include "gimplify.h"
37 #include "gimple-iterator.h"
38 #include "gimplify-me.h"
39 #include "gimple-ssa.h"
40 #include "tree-cfg.h"
41 #include "tree-phinodes.h"
42 #include "ssa-iterators.h"
43 #include "stringpool.h"
44 #include "tree-ssanames.h"
45 #include "expr.h"
46 #include "tree-dfa.h"
47 #include "tree-pass.h"
48 #include "langhooks.h"
49 #include "flags.h"
50 #include "expr.h"
51 #include "cfgloop.h"
52 #include "optabs.h"
53 #include "tree-ssa-propagate.h"
54 #include "tree-ssa-dom.h"
55
56 /* This pass propagates the RHS of assignment statements into use
57    sites of the LHS of the assignment.  It's basically a specialized
58    form of tree combination.   It is hoped all of this can disappear
59    when we have a generalized tree combiner.
60
61    One class of common cases we handle is forward propagating a single use
62    variable into a COND_EXPR.
63
64      bb0:
65        x = a COND b;
66        if (x) goto ... else goto ...
67
68    Will be transformed into:
69
70      bb0:
71        if (a COND b) goto ... else goto ...
72
73    Similarly for the tests (x == 0), (x != 0), (x == 1) and (x != 1).
74
75    Or (assuming c1 and c2 are constants):
76
77      bb0:
78        x = a + c1;
79        if (x EQ/NEQ c2) goto ... else goto ...
80
81    Will be transformed into:
82
83      bb0:
84         if (a EQ/NEQ (c2 - c1)) goto ... else goto ...
85
86    Similarly for x = a - c1.
87
88    Or
89
90      bb0:
91        x = !a
92        if (x) goto ... else goto ...
93
94    Will be transformed into:
95
96      bb0:
97         if (a == 0) goto ... else goto ...
98
99    Similarly for the tests (x == 0), (x != 0), (x == 1) and (x != 1).
100    For these cases, we propagate A into all, possibly more than one,
101    COND_EXPRs that use X.
102
103    Or
104
105      bb0:
106        x = (typecast) a
107        if (x) goto ... else goto ...
108
109    Will be transformed into:
110
111      bb0:
112         if (a != 0) goto ... else goto ...
113
114    (Assuming a is an integral type and x is a boolean or x is an
115     integral and a is a boolean.)
116
117    Similarly for the tests (x == 0), (x != 0), (x == 1) and (x != 1).
118    For these cases, we propagate A into all, possibly more than one,
119    COND_EXPRs that use X.
120
121    In addition to eliminating the variable and the statement which assigns
122    a value to the variable, we may be able to later thread the jump without
123    adding insane complexity in the dominator optimizer.
124
125    Also note these transformations can cascade.  We handle this by having
126    a worklist of COND_EXPR statements to examine.  As we make a change to
127    a statement, we put it back on the worklist to examine on the next
128    iteration of the main loop.
129
130    A second class of propagation opportunities arises for ADDR_EXPR
131    nodes.
132
133      ptr = &x->y->z;
134      res = *ptr;
135
136    Will get turned into
137
138      res = x->y->z;
139
140    Or
141      ptr = (type1*)&type2var;
142      res = *ptr
143
144    Will get turned into (if type1 and type2 are the same size
145    and neither have volatile on them):
146      res = VIEW_CONVERT_EXPR<type1>(type2var)
147
148    Or
149
150      ptr = &x[0];
151      ptr2 = ptr + <constant>;
152
153    Will get turned into
154
155      ptr2 = &x[constant/elementsize];
156
157   Or
158
159      ptr = &x[0];
160      offset = index * element_size;
161      offset_p = (pointer) offset;
162      ptr2 = ptr + offset_p
163
164   Will get turned into:
165
166      ptr2 = &x[index];
167
168   Or
169     ssa = (int) decl
170     res = ssa & 1
171
172   Provided that decl has known alignment >= 2, will get turned into
173
174     res = 0
175
176   We also propagate casts into SWITCH_EXPR and COND_EXPR conditions to
177   allow us to remove the cast and {NOT_EXPR,NEG_EXPR} into a subsequent
178   {NOT_EXPR,NEG_EXPR}.
179
180    This will (of course) be extended as other needs arise.  */
181
182 static bool forward_propagate_addr_expr (tree, tree, bool);
183
184 /* Set to true if we delete dead edges during the optimization.  */
185 static bool cfg_changed;
186
187 static tree rhs_to_tree (tree type, gimple stmt);
188
189 /* Get the next statement we can propagate NAME's value into skipping
190    trivial copies.  Returns the statement that is suitable as a
191    propagation destination or NULL_TREE if there is no such one.
192    This only returns destinations in a single-use chain.  FINAL_NAME_P
193    if non-NULL is written to the ssa name that represents the use.  */
194
195 static gimple
196 get_prop_dest_stmt (tree name, tree *final_name_p)
197 {
198   use_operand_p use;
199   gimple use_stmt;
200
201   do {
202     /* If name has multiple uses, bail out.  */
203     if (!single_imm_use (name, &use, &use_stmt))
204       return NULL;
205
206     /* If this is not a trivial copy, we found it.  */
207     if (!gimple_assign_ssa_name_copy_p (use_stmt)
208         || gimple_assign_rhs1 (use_stmt) != name)
209       break;
210
211     /* Continue searching uses of the copy destination.  */
212     name = gimple_assign_lhs (use_stmt);
213   } while (1);
214
215   if (final_name_p)
216     *final_name_p = name;
217
218   return use_stmt;
219 }
220
221 /* Get the statement we can propagate from into NAME skipping
222    trivial copies.  Returns the statement which defines the
223    propagation source or NULL_TREE if there is no such one.
224    If SINGLE_USE_ONLY is set considers only sources which have
225    a single use chain up to NAME.  If SINGLE_USE_P is non-null,
226    it is set to whether the chain to NAME is a single use chain
227    or not.  SINGLE_USE_P is not written to if SINGLE_USE_ONLY is set.  */
228
229 static gimple
230 get_prop_source_stmt (tree name, bool single_use_only, bool *single_use_p)
231 {
232   bool single_use = true;
233
234   do {
235     gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
236
237     if (!has_single_use (name))
238       {
239         single_use = false;
240         if (single_use_only)
241           return NULL;
242       }
243
244     /* If name is defined by a PHI node or is the default def, bail out.  */
245     if (!is_gimple_assign (def_stmt))
246       return NULL;
247
248     /* If def_stmt is a simple copy, continue looking.  */
249     if (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == SSA_NAME)
250       name = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
251     else
252       {
253         if (!single_use_only && single_use_p)
254           *single_use_p = single_use;
255
256         return def_stmt;
257       }
258   } while (1);
259 }
260
261 /* Checks if the destination ssa name in DEF_STMT can be used as
262    propagation source.  Returns true if so, otherwise false.  */
263
264 static bool
265 can_propagate_from (gimple def_stmt)
266 {
267   gcc_assert (is_gimple_assign (def_stmt));
268
269   /* If the rhs has side-effects we cannot propagate from it.  */
270   if (gimple_has_volatile_ops (def_stmt))
271     return false;
272
273   /* If the rhs is a load we cannot propagate from it.  */
274   if (TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)) == tcc_reference
275       || TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)) == tcc_declaration)
276     return false;
277
278   /* Constants can be always propagated.  */
279   if (gimple_assign_single_p (def_stmt)
280       && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
281     return true;
282
283   /* We cannot propagate ssa names that occur in abnormal phi nodes.  */
284   if (stmt_references_abnormal_ssa_name (def_stmt))
285     return false;
286
287   /* If the definition is a conversion of a pointer to a function type,
288      then we can not apply optimizations as some targets require
289      function pointers to be canonicalized and in this case this
290      optimization could eliminate a necessary canonicalization.  */
291   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
292     {
293       tree rhs = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
294       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs))
295           && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (rhs))) == FUNCTION_TYPE)
296         return false;
297     }
298
299   return true;
300 }
301
302 /* Remove a chain of dead statements starting at the definition of
303    NAME.  The chain is linked via the first operand of the defining statements.
304    If NAME was replaced in its only use then this function can be used
305    to clean up dead stmts.  The function handles already released SSA
306    names gracefully.
307    Returns true if cleanup-cfg has to run.  */
308
309 static bool
310 remove_prop_source_from_use (tree name)
311 {
312   gimple_stmt_iterator gsi;
313   gimple stmt;
314   bool cfg_changed = false;
315
316   do {
317     basic_block bb;
318
319     if (SSA_NAME_IN_FREE_LIST (name)
320         || SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (name)
321         || !has_zero_uses (name))
322       return cfg_changed;
323
324     stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
325     if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
326         || gimple_has_side_effects (stmt))
327       return cfg_changed;
328
329     bb = gimple_bb (stmt);
330     gsi = gsi_for_stmt (stmt);
331     unlink_stmt_vdef (stmt);
332     if (gsi_remove (&gsi, true))
333       cfg_changed |= gimple_purge_dead_eh_edges (bb);
334     release_defs (stmt);
335
336     name = is_gimple_assign (stmt) ? gimple_assign_rhs1 (stmt) : NULL_TREE;
337   } while (name && TREE_CODE (name) == SSA_NAME);
338
339   return cfg_changed;
340 }
341
342 /* Return the rhs of a gimple_assign STMT in a form of a single tree,
343    converted to type TYPE.
344
345    This should disappear, but is needed so we can combine expressions and use
346    the fold() interfaces. Long term, we need to develop folding and combine
347    routines that deal with gimple exclusively . */
348
349 static tree
350 rhs_to_tree (tree type, gimple stmt)
351 {
352   location_t loc = gimple_location (stmt);
353   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
354   if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_TERNARY_RHS)
355     return fold_build3_loc (loc, code, type, gimple_assign_rhs1 (stmt),
356                             gimple_assign_rhs2 (stmt),
357                             gimple_assign_rhs3 (stmt));
358   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_BINARY_RHS)
359     return fold_build2_loc (loc, code, type, gimple_assign_rhs1 (stmt),
360                         gimple_assign_rhs2 (stmt));
361   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_UNARY_RHS)
362     return build1 (code, type, gimple_assign_rhs1 (stmt));
363   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS)
364     return gimple_assign_rhs1 (stmt);
365   else
366     gcc_unreachable ();
367 }
368
369 /* Combine OP0 CODE OP1 in the context of a COND_EXPR.  Returns
370    the folded result in a form suitable for COND_EXPR_COND or
371    NULL_TREE, if there is no suitable simplified form.  If
372    INVARIANT_ONLY is true only gimple_min_invariant results are
373    considered simplified.  */
374
375 static tree
376 combine_cond_expr_cond (gimple stmt, enum tree_code code, tree type,
377                         tree op0, tree op1, bool invariant_only)
378 {
379   tree t;
380
381   gcc_assert (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison);
382
383   fold_defer_overflow_warnings ();
384   t = fold_binary_loc (gimple_location (stmt), code, type, op0, op1);
385   if (!t)
386     {
387       fold_undefer_overflow_warnings (false, NULL, 0);
388       return NULL_TREE;
389     }
390
391   /* Require that we got a boolean type out if we put one in.  */
392   gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == TREE_CODE (type));
393
394   /* Canonicalize the combined condition for use in a COND_EXPR.  */
395   t = canonicalize_cond_expr_cond (t);
396
397   /* Bail out if we required an invariant but didn't get one.  */
398   if (!t || (invariant_only && !is_gimple_min_invariant (t)))
399     {
400       fold_undefer_overflow_warnings (false, NULL, 0);
401       return NULL_TREE;
402     }
403
404   fold_undefer_overflow_warnings (!gimple_no_warning_p (stmt), stmt, 0);
405
406   return t;
407 }
408
409 /* Combine the comparison OP0 CODE OP1 at LOC with the defining statements
410    of its operand.  Return a new comparison tree or NULL_TREE if there
411    were no simplifying combines.  */
412
413 static tree
414 forward_propagate_into_comparison_1 (gimple stmt,
415                                      enum tree_code code, tree type,
416                                      tree op0, tree op1)
417 {
418   tree tmp = NULL_TREE;
419   tree rhs0 = NULL_TREE, rhs1 = NULL_TREE;
420   bool single_use0_p = false, single_use1_p = false;
421
422   /* For comparisons use the first operand, that is likely to
423      simplify comparisons against constants.  */
424   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
425     {
426       gimple def_stmt = get_prop_source_stmt (op0, false, &single_use0_p);
427       if (def_stmt && can_propagate_from (def_stmt))
428         {
429           rhs0 = rhs_to_tree (TREE_TYPE (op1), def_stmt);
430           tmp = combine_cond_expr_cond (stmt, code, type,
431                                         rhs0, op1, !single_use0_p);
432           if (tmp)
433             return tmp;
434         }
435     }
436
437   /* If that wasn't successful, try the second operand.  */
438   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
439     {
440       gimple def_stmt = get_prop_source_stmt (op1, false, &single_use1_p);
441       if (def_stmt && can_propagate_from (def_stmt))
442         {
443           rhs1 = rhs_to_tree (TREE_TYPE (op0), def_stmt);
444           tmp = combine_cond_expr_cond (stmt, code, type,
445                                         op0, rhs1, !single_use1_p);
446           if (tmp)
447             return tmp;
448         }
449     }
450
451   /* If that wasn't successful either, try both operands.  */
452   if (rhs0 != NULL_TREE
453       && rhs1 != NULL_TREE)
454     tmp = combine_cond_expr_cond (stmt, code, type,
455                                   rhs0, rhs1,
456                                   !(single_use0_p && single_use1_p));
457
458   return tmp;
459 }
460
461 /* Propagate from the ssa name definition statements of the assignment
462    from a comparison at *GSI into the conditional if that simplifies it.
463    Returns 1 if the stmt was modified and 2 if the CFG needs cleanup,
464    otherwise returns 0.  */
465
466 static int 
467 forward_propagate_into_comparison (gimple_stmt_iterator *gsi)
468 {
469   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
470   tree tmp;
471   bool cfg_changed = false;
472   tree type = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
473   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
474   tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
475
476   /* Combine the comparison with defining statements.  */
477   tmp = forward_propagate_into_comparison_1 (stmt,
478                                              gimple_assign_rhs_code (stmt),
479                                              type, rhs1, rhs2);
480   if (tmp && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (tmp)))
481     {
482       gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, tmp);
483       fold_stmt (gsi);
484       update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
485
486       if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
487         cfg_changed |= remove_prop_source_from_use (rhs1);
488       if (TREE_CODE (rhs2) == SSA_NAME)
489         cfg_changed |= remove_prop_source_from_use (rhs2);
490       return cfg_changed ? 2 : 1;
491     }
492
493   return 0;
494 }
495
496 /* Propagate from the ssa name definition statements of COND_EXPR
497    in GIMPLE_COND statement STMT into the conditional if that simplifies it.
498    Returns zero if no statement was changed, one if there were
499    changes and two if cfg_cleanup needs to run.
500
501    This must be kept in sync with forward_propagate_into_cond.  */
502
503 static int
504 forward_propagate_into_gimple_cond (gimple stmt)
505 {
506   tree tmp;
507   enum tree_code code = gimple_cond_code (stmt);
508   bool cfg_changed = false;
509   tree rhs1 = gimple_cond_lhs (stmt);
510   tree rhs2 = gimple_cond_rhs (stmt);
511
512   /* We can do tree combining on SSA_NAME and comparison expressions.  */
513   if (TREE_CODE_CLASS (gimple_cond_code (stmt)) != tcc_comparison)
514     return 0;
515
516   tmp = forward_propagate_into_comparison_1 (stmt, code,
517                                              boolean_type_node,
518                                              rhs1, rhs2);
519   if (tmp)
520     {
521       if (dump_file && tmp)
522         {
523           fprintf (dump_file, "  Replaced '");
524           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
525           fprintf (dump_file, "' with '");
526           print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
527           fprintf (dump_file, "'\n");
528         }
529
530       gimple_cond_set_condition_from_tree (stmt, unshare_expr (tmp));
531       update_stmt (stmt);
532
533       if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
534         cfg_changed |= remove_prop_source_from_use (rhs1);
535       if (TREE_CODE (rhs2) == SSA_NAME)
536         cfg_changed |= remove_prop_source_from_use (rhs2);
537       return (cfg_changed || is_gimple_min_invariant (tmp)) ? 2 : 1;
538     }
539
540   /* Canonicalize _Bool == 0 and _Bool != 1 to _Bool != 0 by swapping edges.  */
541   if ((TREE_CODE (TREE_TYPE (rhs1)) == BOOLEAN_TYPE
542        || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1))
543            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1)) == 1))
544       && ((code == EQ_EXPR
545            && integer_zerop (rhs2))
546           || (code == NE_EXPR
547               && integer_onep (rhs2))))
548     {
549       basic_block bb = gimple_bb (stmt);
550       gimple_cond_set_code (stmt, NE_EXPR);
551       gimple_cond_set_rhs (stmt, build_zero_cst (TREE_TYPE (rhs1)));
552       EDGE_SUCC (bb, 0)->flags ^= (EDGE_TRUE_VALUE|EDGE_FALSE_VALUE);
553       EDGE_SUCC (bb, 1)->flags ^= (EDGE_TRUE_VALUE|EDGE_FALSE_VALUE);
554       return 1;
555     }
556
557   return 0;
558 }
559
560
561 /* Propagate from the ssa name definition statements of COND_EXPR
562    in the rhs of statement STMT into the conditional if that simplifies it.
563    Returns true zero if the stmt was changed.  */
564
565 static bool
566 forward_propagate_into_cond (gimple_stmt_iterator *gsi_p)
567 {
568   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi_p);
569   tree tmp = NULL_TREE;
570   tree cond = gimple_assign_rhs1 (stmt);
571   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
572   bool swap = false;
573
574   /* We can do tree combining on SSA_NAME and comparison expressions.  */
575   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
576     tmp = forward_propagate_into_comparison_1 (stmt, TREE_CODE (cond),
577                                                TREE_TYPE (cond),
578                                                TREE_OPERAND (cond, 0),
579                                                TREE_OPERAND (cond, 1));
580   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
581     {
582       enum tree_code def_code;
583       tree name = cond;
584       gimple def_stmt = get_prop_source_stmt (name, true, NULL);
585       if (!def_stmt || !can_propagate_from (def_stmt))
586         return 0;
587
588       def_code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
589       if (TREE_CODE_CLASS (def_code) == tcc_comparison)
590         tmp = fold_build2_loc (gimple_location (def_stmt),
591                                def_code,
592                                TREE_TYPE (cond),
593                                gimple_assign_rhs1 (def_stmt),
594                                gimple_assign_rhs2 (def_stmt));
595       else if (code == COND_EXPR
596                && ((def_code == BIT_NOT_EXPR
597                     && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (cond)) == 1)
598                    || (def_code == BIT_XOR_EXPR
599                        && integer_onep (gimple_assign_rhs2 (def_stmt)))))
600         {
601           tmp = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
602           swap = true;
603         }
604     }
605
606   if (tmp
607       && is_gimple_condexpr (tmp))
608     {
609       if (dump_file && tmp)
610         {
611           fprintf (dump_file, "  Replaced '");
612           print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
613           fprintf (dump_file, "' with '");
614           print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
615           fprintf (dump_file, "'\n");
616         }
617
618       if ((code == VEC_COND_EXPR) ? integer_all_onesp (tmp)
619                                   : integer_onep (tmp))
620         gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi_p, gimple_assign_rhs2 (stmt));
621       else if (integer_zerop (tmp))
622         gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi_p, gimple_assign_rhs3 (stmt));
623       else
624         {
625           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, unshare_expr (tmp));
626           if (swap)
627             {
628               tree t = gimple_assign_rhs2 (stmt);
629               gimple_assign_set_rhs2 (stmt, gimple_assign_rhs3 (stmt));
630               gimple_assign_set_rhs3 (stmt, t);
631             }
632         }
633       stmt = gsi_stmt (*gsi_p);
634       update_stmt (stmt);
635
636       return true;
637     }
638
639   return 0;
640 }
641
642 /* Propagate from the ssa name definition statements of COND_EXPR
643    values in the rhs of statement STMT into the conditional arms
644    if that simplifies it.
645    Returns true if the stmt was changed.  */
646
647 static bool
648 combine_cond_exprs (gimple_stmt_iterator *gsi_p)
649 {
650   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi_p);
651   tree cond, val1, val2;
652   bool changed = false;
653
654   cond = gimple_assign_rhs1 (stmt);
655   val1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
656   if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
657     {
658       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (val1);
659       if (is_gimple_assign (def_stmt)
660           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == gimple_assign_rhs_code (stmt)
661           && operand_equal_p (gimple_assign_rhs1 (def_stmt), cond, 0))
662         {
663           val1 = unshare_expr (gimple_assign_rhs2 (def_stmt));
664           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, val1);
665           changed = true;
666         }
667     }
668   val2 = gimple_assign_rhs3 (stmt);
669   if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
670     {
671       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (val2);
672       if (is_gimple_assign (def_stmt)
673           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == gimple_assign_rhs_code (stmt)
674           && operand_equal_p (gimple_assign_rhs1 (def_stmt), cond, 0))
675         {
676           val2 = unshare_expr (gimple_assign_rhs3 (def_stmt));
677           gimple_assign_set_rhs3 (stmt, val2);
678           changed = true;
679         }
680     }
681   if (operand_equal_p (val1, val2, 0))
682     {
683       gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi_p, val1);
684       stmt = gsi_stmt (*gsi_p);
685       changed = true;
686     }
687
688   if (changed)
689     update_stmt (stmt);
690
691   return changed;
692 }
693
694 /* We've just substituted an ADDR_EXPR into stmt.  Update all the
695    relevant data structures to match.  */
696
697 static void
698 tidy_after_forward_propagate_addr (gimple stmt)
699 {
700   /* We may have turned a trapping insn into a non-trapping insn.  */
701   if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (stmt, stmt)
702       && gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
703     cfg_changed = true;
704
705   if (TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == ADDR_EXPR)
706      recompute_tree_invariant_for_addr_expr (gimple_assign_rhs1 (stmt));
707 }
708
709 /* NAME is a SSA_NAME representing DEF_RHS which is of the form
710    ADDR_EXPR <whatever>.
711
712    Try to forward propagate the ADDR_EXPR into the use USE_STMT.
713    Often this will allow for removal of an ADDR_EXPR and INDIRECT_REF
714    node or for recovery of array indexing from pointer arithmetic.
715
716    Return true if the propagation was successful (the propagation can
717    be not totally successful, yet things may have been changed).  */
718
719 static bool
720 forward_propagate_addr_expr_1 (tree name, tree def_rhs,
721                                gimple_stmt_iterator *use_stmt_gsi,
722                                bool single_use_p)
723 {
724   tree lhs, rhs, rhs2, array_ref;
725   gimple use_stmt = gsi_stmt (*use_stmt_gsi);
726   enum tree_code rhs_code;
727   bool res = true;
728
729   gcc_assert (TREE_CODE (def_rhs) == ADDR_EXPR);
730
731   lhs = gimple_assign_lhs (use_stmt);
732   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (use_stmt);
733   rhs = gimple_assign_rhs1 (use_stmt);
734
735   /* Do not perform copy-propagation but recurse through copy chains.  */
736   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
737       && rhs_code == SSA_NAME)
738     return forward_propagate_addr_expr (lhs, def_rhs, single_use_p);
739
740   /* The use statement could be a conversion.  Recurse to the uses of the
741      lhs as copyprop does not copy through pointer to integer to pointer
742      conversions and FRE does not catch all cases either.
743      Treat the case of a single-use name and
744      a conversion to def_rhs type separate, though.  */
745   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
746       && CONVERT_EXPR_CODE_P (rhs_code))
747     {
748       /* If there is a point in a conversion chain where the types match
749          so we can remove a conversion re-materialize the address here
750          and stop.  */
751       if (single_use_p
752           && useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (def_rhs)))
753         {
754           gimple_assign_set_rhs1 (use_stmt, unshare_expr (def_rhs));
755           gimple_assign_set_rhs_code (use_stmt, TREE_CODE (def_rhs));
756           return true;
757         }
758
759       /* Else recurse if the conversion preserves the address value.  */
760       if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
761            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
762           && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs))
763               >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (def_rhs))))
764         return forward_propagate_addr_expr (lhs, def_rhs, single_use_p);
765
766       return false;
767     }
768
769   /* If this isn't a conversion chain from this on we only can propagate
770      into compatible pointer contexts.  */
771   if (!types_compatible_p (TREE_TYPE (name), TREE_TYPE (def_rhs)))
772     return false;
773
774   /* Propagate through constant pointer adjustments.  */
775   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
776       && rhs_code == POINTER_PLUS_EXPR
777       && rhs == name
778       && TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (use_stmt)) == INTEGER_CST)
779     {
780       tree new_def_rhs;
781       /* As we come here with non-invariant addresses in def_rhs we need
782          to make sure we can build a valid constant offsetted address
783          for further propagation.  Simply rely on fold building that
784          and check after the fact.  */
785       new_def_rhs = fold_build2 (MEM_REF, TREE_TYPE (TREE_TYPE (rhs)),
786                                  def_rhs,
787                                  fold_convert (ptr_type_node,
788                                                gimple_assign_rhs2 (use_stmt)));
789       if (TREE_CODE (new_def_rhs) == MEM_REF
790           && !is_gimple_mem_ref_addr (TREE_OPERAND (new_def_rhs, 0)))
791         return false;
792       new_def_rhs = build_fold_addr_expr_with_type (new_def_rhs,
793                                                     TREE_TYPE (rhs));
794
795       /* Recurse.  If we could propagate into all uses of lhs do not
796          bother to replace into the current use but just pretend we did.  */
797       if (TREE_CODE (new_def_rhs) == ADDR_EXPR
798           && forward_propagate_addr_expr (lhs, new_def_rhs, single_use_p))
799         return true;
800
801       if (useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (new_def_rhs)))
802         gimple_assign_set_rhs_with_ops (use_stmt_gsi, TREE_CODE (new_def_rhs),
803                                         new_def_rhs, NULL_TREE);
804       else if (is_gimple_min_invariant (new_def_rhs))
805         gimple_assign_set_rhs_with_ops (use_stmt_gsi, NOP_EXPR,
806                                         new_def_rhs, NULL_TREE);
807       else
808         return false;
809       gcc_assert (gsi_stmt (*use_stmt_gsi) == use_stmt);
810       update_stmt (use_stmt);
811       return true;
812     }
813
814   /* Now strip away any outer COMPONENT_REF/ARRAY_REF nodes from the LHS.
815      ADDR_EXPR will not appear on the LHS.  */
816   tree *lhsp = gimple_assign_lhs_ptr (use_stmt);
817   while (handled_component_p (*lhsp))
818     lhsp = &TREE_OPERAND (*lhsp, 0);
819   lhs = *lhsp;
820
821   /* Now see if the LHS node is a MEM_REF using NAME.  If so,
822      propagate the ADDR_EXPR into the use of NAME and fold the result.  */
823   if (TREE_CODE (lhs) == MEM_REF
824       && TREE_OPERAND (lhs, 0) == name)
825     {
826       tree def_rhs_base;
827       HOST_WIDE_INT def_rhs_offset;
828       /* If the address is invariant we can always fold it.  */
829       if ((def_rhs_base = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (def_rhs, 0),
830                                                          &def_rhs_offset)))
831         {
832           offset_int off = mem_ref_offset (lhs);
833           tree new_ptr;
834           off += def_rhs_offset;
835           if (TREE_CODE (def_rhs_base) == MEM_REF)
836             {
837               off += mem_ref_offset (def_rhs_base);
838               new_ptr = TREE_OPERAND (def_rhs_base, 0);
839             }
840           else
841             new_ptr = build_fold_addr_expr (def_rhs_base);
842           TREE_OPERAND (lhs, 0) = new_ptr;
843           TREE_OPERAND (lhs, 1)
844             = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (lhs, 1)), off);
845           tidy_after_forward_propagate_addr (use_stmt);
846           /* Continue propagating into the RHS if this was not the only use.  */
847           if (single_use_p)
848             return true;
849         }
850       /* If the LHS is a plain dereference and the value type is the same as
851          that of the pointed-to type of the address we can put the
852          dereferenced address on the LHS preserving the original alias-type.  */
853       else if (integer_zerop (TREE_OPERAND (lhs, 1))
854                && ((gimple_assign_lhs (use_stmt) == lhs
855                     && useless_type_conversion_p
856                          (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (def_rhs, 0)),
857                           TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (use_stmt))))
858                    || types_compatible_p (TREE_TYPE (lhs),
859                                           TREE_TYPE (TREE_OPERAND (def_rhs, 0))))
860                /* Don't forward anything into clobber stmts if it would result
861                   in the lhs no longer being a MEM_REF.  */
862                && (!gimple_clobber_p (use_stmt)
863                    || TREE_CODE (TREE_OPERAND (def_rhs, 0)) == MEM_REF))
864         {
865           tree *def_rhs_basep = &TREE_OPERAND (def_rhs, 0);
866           tree new_offset, new_base, saved, new_lhs;
867           while (handled_component_p (*def_rhs_basep))
868             def_rhs_basep = &TREE_OPERAND (*def_rhs_basep, 0);
869           saved = *def_rhs_basep;
870           if (TREE_CODE (*def_rhs_basep) == MEM_REF)
871             {
872               new_base = TREE_OPERAND (*def_rhs_basep, 0);
873               new_offset = fold_convert (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (lhs, 1)),
874                                          TREE_OPERAND (*def_rhs_basep, 1));
875             }
876           else
877             {
878               new_base = build_fold_addr_expr (*def_rhs_basep);
879               new_offset = TREE_OPERAND (lhs, 1);
880             }
881           *def_rhs_basep = build2 (MEM_REF, TREE_TYPE (*def_rhs_basep),
882                                    new_base, new_offset);
883           TREE_THIS_VOLATILE (*def_rhs_basep) = TREE_THIS_VOLATILE (lhs);
884           TREE_SIDE_EFFECTS (*def_rhs_basep) = TREE_SIDE_EFFECTS (lhs);
885           TREE_THIS_NOTRAP (*def_rhs_basep) = TREE_THIS_NOTRAP (lhs);
886           new_lhs = unshare_expr (TREE_OPERAND (def_rhs, 0));
887           *lhsp = new_lhs;
888           TREE_THIS_VOLATILE (new_lhs) = TREE_THIS_VOLATILE (lhs);
889           TREE_SIDE_EFFECTS (new_lhs) = TREE_SIDE_EFFECTS (lhs);
890           *def_rhs_basep = saved;
891           tidy_after_forward_propagate_addr (use_stmt);
892           /* Continue propagating into the RHS if this was not the
893              only use.  */
894           if (single_use_p)
895             return true;
896         }
897       else
898         /* We can have a struct assignment dereferencing our name twice.
899            Note that we didn't propagate into the lhs to not falsely
900            claim we did when propagating into the rhs.  */
901         res = false;
902     }
903
904   /* Strip away any outer COMPONENT_REF, ARRAY_REF or ADDR_EXPR
905      nodes from the RHS.  */
906   tree *rhsp = gimple_assign_rhs1_ptr (use_stmt);
907   if (TREE_CODE (*rhsp) == ADDR_EXPR)
908     rhsp = &TREE_OPERAND (*rhsp, 0);
909   while (handled_component_p (*rhsp))
910     rhsp = &TREE_OPERAND (*rhsp, 0);
911   rhs = *rhsp;
912
913   /* Now see if the RHS node is a MEM_REF using NAME.  If so,
914      propagate the ADDR_EXPR into the use of NAME and fold the result.  */
915   if (TREE_CODE (rhs) == MEM_REF
916       && TREE_OPERAND (rhs, 0) == name)
917     {
918       tree def_rhs_base;
919       HOST_WIDE_INT def_rhs_offset;
920       if ((def_rhs_base = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (def_rhs, 0),
921                                                          &def_rhs_offset)))
922         {
923           offset_int off = mem_ref_offset (rhs);
924           tree new_ptr;
925           off += def_rhs_offset;
926           if (TREE_CODE (def_rhs_base) == MEM_REF)
927             {
928               off += mem_ref_offset (def_rhs_base);
929               new_ptr = TREE_OPERAND (def_rhs_base, 0);
930             }
931           else
932             new_ptr = build_fold_addr_expr (def_rhs_base);
933           TREE_OPERAND (rhs, 0) = new_ptr;
934           TREE_OPERAND (rhs, 1)
935             = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 1)), off);
936           fold_stmt_inplace (use_stmt_gsi);
937           tidy_after_forward_propagate_addr (use_stmt);
938           return res;
939         }
940       /* If the RHS is a plain dereference and the value type is the same as
941          that of the pointed-to type of the address we can put the
942          dereferenced address on the RHS preserving the original alias-type.  */
943       else if (integer_zerop (TREE_OPERAND (rhs, 1))
944                && ((gimple_assign_rhs1 (use_stmt) == rhs
945                     && useless_type_conversion_p
946                          (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (use_stmt)),
947                           TREE_TYPE (TREE_OPERAND (def_rhs, 0))))
948                    || types_compatible_p (TREE_TYPE (rhs),
949                                           TREE_TYPE (TREE_OPERAND (def_rhs, 0)))))
950         {
951           tree *def_rhs_basep = &TREE_OPERAND (def_rhs, 0);
952           tree new_offset, new_base, saved, new_rhs;
953           while (handled_component_p (*def_rhs_basep))
954             def_rhs_basep = &TREE_OPERAND (*def_rhs_basep, 0);
955           saved = *def_rhs_basep;
956           if (TREE_CODE (*def_rhs_basep) == MEM_REF)
957             {
958               new_base = TREE_OPERAND (*def_rhs_basep, 0);
959               new_offset = fold_convert (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 1)),
960                                          TREE_OPERAND (*def_rhs_basep, 1));
961             }
962           else
963             {
964               new_base = build_fold_addr_expr (*def_rhs_basep);
965               new_offset = TREE_OPERAND (rhs, 1);
966             }
967           *def_rhs_basep = build2 (MEM_REF, TREE_TYPE (*def_rhs_basep),
968                                    new_base, new_offset);
969           TREE_THIS_VOLATILE (*def_rhs_basep) = TREE_THIS_VOLATILE (rhs);
970           TREE_SIDE_EFFECTS (*def_rhs_basep) = TREE_SIDE_EFFECTS (rhs);
971           TREE_THIS_NOTRAP (*def_rhs_basep) = TREE_THIS_NOTRAP (rhs);
972           new_rhs = unshare_expr (TREE_OPERAND (def_rhs, 0));
973           *rhsp = new_rhs;
974           TREE_THIS_VOLATILE (new_rhs) = TREE_THIS_VOLATILE (rhs);
975           TREE_SIDE_EFFECTS (new_rhs) = TREE_SIDE_EFFECTS (rhs);
976           *def_rhs_basep = saved;
977           fold_stmt_inplace (use_stmt_gsi);
978           tidy_after_forward_propagate_addr (use_stmt);
979           return res;
980         }
981     }
982
983   /* If the use of the ADDR_EXPR is not a POINTER_PLUS_EXPR, there
984      is nothing to do. */
985   if (gimple_assign_rhs_code (use_stmt) != POINTER_PLUS_EXPR
986       || gimple_assign_rhs1 (use_stmt) != name)
987     return false;
988
989   /* The remaining cases are all for turning pointer arithmetic into
990      array indexing.  They only apply when we have the address of
991      element zero in an array.  If that is not the case then there
992      is nothing to do.  */
993   array_ref = TREE_OPERAND (def_rhs, 0);
994   if ((TREE_CODE (array_ref) != ARRAY_REF
995        || TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (array_ref, 0))) != ARRAY_TYPE
996        || TREE_CODE (TREE_OPERAND (array_ref, 1)) != INTEGER_CST)
997       && TREE_CODE (TREE_TYPE (array_ref)) != ARRAY_TYPE)
998     return false;
999
1000   rhs2 = gimple_assign_rhs2 (use_stmt);
1001   /* Optimize &x[C1] p+ C2 to  &x p+ C3 with C3 = C1 * element_size + C2.  */
1002   if (TREE_CODE (rhs2) == INTEGER_CST)
1003     {
1004       tree new_rhs = build1_loc (gimple_location (use_stmt),
1005                                  ADDR_EXPR, TREE_TYPE (def_rhs),
1006                                  fold_build2 (MEM_REF,
1007                                               TREE_TYPE (TREE_TYPE (def_rhs)),
1008                                               unshare_expr (def_rhs),
1009                                               fold_convert (ptr_type_node,
1010                                                             rhs2)));
1011       gimple_assign_set_rhs_from_tree (use_stmt_gsi, new_rhs);
1012       use_stmt = gsi_stmt (*use_stmt_gsi);
1013       update_stmt (use_stmt);
1014       tidy_after_forward_propagate_addr (use_stmt);
1015       return true;
1016     }
1017
1018   return false;
1019 }
1020
1021 /* STMT is a statement of the form SSA_NAME = ADDR_EXPR <whatever>.
1022
1023    Try to forward propagate the ADDR_EXPR into all uses of the SSA_NAME.
1024    Often this will allow for removal of an ADDR_EXPR and INDIRECT_REF
1025    node or for recovery of array indexing from pointer arithmetic.
1026
1027    PARENT_SINGLE_USE_P tells if, when in a recursive invocation, NAME was
1028    the single use in the previous invocation.  Pass true when calling
1029    this as toplevel.
1030
1031    Returns true, if all uses have been propagated into.  */
1032
1033 static bool
1034 forward_propagate_addr_expr (tree name, tree rhs, bool parent_single_use_p)
1035 {
1036   imm_use_iterator iter;
1037   gimple use_stmt;
1038   bool all = true;
1039   bool single_use_p = parent_single_use_p && has_single_use (name);
1040
1041   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter, name)
1042     {
1043       bool result;
1044       tree use_rhs;
1045
1046       /* If the use is not in a simple assignment statement, then
1047          there is nothing we can do.  */
1048       if (!is_gimple_assign (use_stmt))
1049         {
1050           if (!is_gimple_debug (use_stmt))
1051             all = false;
1052           continue;
1053         }
1054
1055       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (use_stmt);
1056       result = forward_propagate_addr_expr_1 (name, rhs, &gsi,
1057                                               single_use_p);
1058       /* If the use has moved to a different statement adjust
1059          the update machinery for the old statement too.  */
1060       if (use_stmt != gsi_stmt (gsi))
1061         {
1062           update_stmt (use_stmt);
1063           use_stmt = gsi_stmt (gsi);
1064         }
1065       update_stmt (use_stmt);
1066       all &= result;
1067
1068       /* Remove intermediate now unused copy and conversion chains.  */
1069       use_rhs = gimple_assign_rhs1 (use_stmt);
1070       if (result
1071           && TREE_CODE (gimple_assign_lhs (use_stmt)) == SSA_NAME
1072           && TREE_CODE (use_rhs) == SSA_NAME
1073           && has_zero_uses (gimple_assign_lhs (use_stmt)))
1074         {
1075           gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (use_stmt);
1076           release_defs (use_stmt);
1077           gsi_remove (&gsi, true);
1078         }
1079     }
1080
1081   return all && has_zero_uses (name);
1082 }
1083
1084
1085 /* Forward propagate the comparison defined in *DEFGSI like
1086    cond_1 = x CMP y to uses of the form
1087      a_1 = (T')cond_1
1088      a_1 = !cond_1
1089      a_1 = cond_1 != 0
1090    Returns true if stmt is now unused.  Advance DEFGSI to the next
1091    statement.  */
1092
1093 static bool
1094 forward_propagate_comparison (gimple_stmt_iterator *defgsi)
1095 {
1096   gimple stmt = gsi_stmt (*defgsi);
1097   tree name = gimple_assign_lhs (stmt);
1098   gimple use_stmt;
1099   tree tmp = NULL_TREE;
1100   gimple_stmt_iterator gsi;
1101   enum tree_code code;
1102   tree lhs;
1103
1104   /* Don't propagate ssa names that occur in abnormal phis.  */
1105   if ((TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == SSA_NAME
1106        && SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
1107       || (TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (stmt)) == SSA_NAME
1108         && SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (gimple_assign_rhs2 (stmt))))
1109     goto bailout;
1110
1111   /* Do not un-cse comparisons.  But propagate through copies.  */
1112   use_stmt = get_prop_dest_stmt (name, &name);
1113   if (!use_stmt
1114       || !is_gimple_assign (use_stmt))
1115     goto bailout;
1116
1117   code = gimple_assign_rhs_code (use_stmt);
1118   lhs = gimple_assign_lhs (use_stmt);
1119   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
1120     goto bailout;
1121
1122   /* We can propagate the condition into a statement that
1123      computes the logical negation of the comparison result.  */
1124   if ((code == BIT_NOT_EXPR
1125        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs)) == 1)
1126       || (code == BIT_XOR_EXPR
1127           && integer_onep (gimple_assign_rhs2 (use_stmt))))
1128     {
1129       tree type = TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt));
1130       bool nans = HONOR_NANS (TYPE_MODE (type));
1131       enum tree_code inv_code;
1132       inv_code = invert_tree_comparison (gimple_assign_rhs_code (stmt), nans);
1133       if (inv_code == ERROR_MARK)
1134         goto bailout;
1135
1136       tmp = build2 (inv_code, TREE_TYPE (lhs), gimple_assign_rhs1 (stmt),
1137                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
1138     }
1139   else
1140     goto bailout;
1141
1142   gsi = gsi_for_stmt (use_stmt);
1143   gimple_assign_set_rhs_from_tree (&gsi, unshare_expr (tmp));
1144   use_stmt = gsi_stmt (gsi);
1145   update_stmt (use_stmt);
1146
1147   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1148     {
1149       fprintf (dump_file, "  Replaced '");
1150       print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
1151       fprintf (dump_file, "' with '");
1152       print_gimple_expr (dump_file, use_stmt, 0, dump_flags);
1153       fprintf (dump_file, "'\n");
1154     }
1155
1156   /* When we remove stmt now the iterator defgsi goes off it's current
1157      sequence, hence advance it now.  */
1158   gsi_next (defgsi);
1159
1160   /* Remove defining statements.  */
1161   return remove_prop_source_from_use (name);
1162
1163 bailout:
1164   gsi_next (defgsi);
1165   return false;
1166 }
1167
1168
1169 /* GSI_P points to a statement which performs a narrowing integral
1170    conversion.
1171
1172    Look for cases like:
1173
1174      t = x & c;
1175      y = (T) t;
1176
1177    Turn them into:
1178
1179      t = x & c;
1180      y = (T) x;
1181
1182    If T is narrower than X's type and C merely masks off bits outside
1183    of (T) and nothing else.
1184
1185    Normally we'd let DCE remove the dead statement.  But no DCE runs
1186    after the last forwprop/combine pass, so we remove the obviously
1187    dead code ourselves.
1188
1189    Return TRUE if a change was made, FALSE otherwise.  */
1190
1191 static bool 
1192 simplify_conversion_from_bitmask (gimple_stmt_iterator *gsi_p)
1193 {
1194   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi_p);
1195   gimple rhs_def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs1 (stmt));
1196
1197   /* See if the input for the conversion was set via a BIT_AND_EXPR and
1198      the only use of the BIT_AND_EXPR result is the conversion.  */
1199   if (is_gimple_assign (rhs_def_stmt)
1200       && gimple_assign_rhs_code (rhs_def_stmt) == BIT_AND_EXPR
1201       && has_single_use (gimple_assign_lhs (rhs_def_stmt)))
1202     {
1203       tree rhs_def_operand1 = gimple_assign_rhs1 (rhs_def_stmt);
1204       tree rhs_def_operand2 = gimple_assign_rhs2 (rhs_def_stmt);
1205       tree lhs_type = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
1206
1207       /* Now verify suitability of the BIT_AND_EXPR's operands.
1208          The first must be an SSA_NAME that we can propagate and the
1209          second must be an integer constant that masks out all the
1210          bits outside the final result's type, but nothing else.  */
1211       if (TREE_CODE (rhs_def_operand1) == SSA_NAME
1212           && ! SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (rhs_def_operand1)
1213           && TREE_CODE (rhs_def_operand2) == INTEGER_CST
1214           && operand_equal_p (rhs_def_operand2,
1215                               build_low_bits_mask (TREE_TYPE (rhs_def_operand2),
1216                                                    TYPE_PRECISION (lhs_type)),
1217                                                    0))
1218         {
1219           /* This is an optimizable case.  Replace the source operand
1220              in the conversion with the first source operand of the
1221              BIT_AND_EXPR.  */
1222           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, rhs_def_operand1);
1223           stmt = gsi_stmt (*gsi_p);
1224           update_stmt (stmt);
1225
1226           /* There is no DCE after the last forwprop pass.  It's
1227              easy to clean up the first order effects here.  */
1228           gimple_stmt_iterator si;
1229           si = gsi_for_stmt (rhs_def_stmt);
1230           gsi_remove (&si, true);
1231           release_defs (rhs_def_stmt);
1232           return true;
1233         }
1234     }
1235
1236   return false;
1237 }
1238
1239
1240 /* If we have lhs = ~x (STMT), look and see if earlier we had x = ~y.
1241    If so, we can change STMT into lhs = y which can later be copy
1242    propagated.  Similarly for negation.
1243
1244    This could trivially be formulated as a forward propagation
1245    to immediate uses.  However, we already had an implementation
1246    from DOM which used backward propagation via the use-def links.
1247
1248    It turns out that backward propagation is actually faster as
1249    there's less work to do for each NOT/NEG expression we find.
1250    Backwards propagation needs to look at the statement in a single
1251    backlink.  Forward propagation needs to look at potentially more
1252    than one forward link.
1253
1254    Returns true when the statement was changed.  */
1255
1256 static bool 
1257 simplify_not_neg_expr (gimple_stmt_iterator *gsi_p)
1258 {
1259   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi_p);
1260   tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1261   gimple rhs_def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs);
1262
1263   /* See if the RHS_DEF_STMT has the same form as our statement.  */
1264   if (is_gimple_assign (rhs_def_stmt)
1265       && gimple_assign_rhs_code (rhs_def_stmt) == gimple_assign_rhs_code (stmt))
1266     {
1267       tree rhs_def_operand = gimple_assign_rhs1 (rhs_def_stmt);
1268
1269       /* Verify that RHS_DEF_OPERAND is a suitable SSA_NAME.  */
1270       if (TREE_CODE (rhs_def_operand) == SSA_NAME
1271           && ! SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (rhs_def_operand))
1272         {
1273           gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi_p, rhs_def_operand);
1274           stmt = gsi_stmt (*gsi_p);
1275           update_stmt (stmt);
1276           return true;
1277         }
1278     }
1279
1280   return false;
1281 }
1282
1283 /* Helper function for simplify_gimple_switch.  Remove case labels that
1284    have values outside the range of the new type.  */
1285
1286 static void
1287 simplify_gimple_switch_label_vec (gimple stmt, tree index_type)
1288 {
1289   unsigned int branch_num = gimple_switch_num_labels (stmt);
1290   auto_vec<tree> labels (branch_num);
1291   unsigned int i, len;
1292
1293   /* Collect the existing case labels in a VEC, and preprocess it as if
1294      we are gimplifying a GENERIC SWITCH_EXPR.  */
1295   for (i = 1; i < branch_num; i++)
1296     labels.quick_push (gimple_switch_label (stmt, i));
1297   preprocess_case_label_vec_for_gimple (labels, index_type, NULL);
1298
1299   /* If any labels were removed, replace the existing case labels
1300      in the GIMPLE_SWITCH statement with the correct ones.
1301      Note that the type updates were done in-place on the case labels,
1302      so we only have to replace the case labels in the GIMPLE_SWITCH
1303      if the number of labels changed.  */
1304   len = labels.length ();
1305   if (len < branch_num - 1)
1306     {
1307       bitmap target_blocks;
1308       edge_iterator ei;
1309       edge e;
1310
1311       /* Corner case: *all* case labels have been removed as being
1312          out-of-range for INDEX_TYPE.  Push one label and let the
1313          CFG cleanups deal with this further.  */
1314       if (len == 0)
1315         {
1316           tree label, elt;
1317
1318           label = CASE_LABEL (gimple_switch_default_label (stmt));
1319           elt = build_case_label (build_int_cst (index_type, 0), NULL, label);
1320           labels.quick_push (elt);
1321           len = 1;
1322         }
1323
1324       for (i = 0; i < labels.length (); i++)
1325         gimple_switch_set_label (stmt, i + 1, labels[i]);
1326       for (i++ ; i < branch_num; i++)
1327         gimple_switch_set_label (stmt, i, NULL_TREE);
1328       gimple_switch_set_num_labels (stmt, len + 1);
1329
1330       /* Cleanup any edges that are now dead.  */
1331       target_blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
1332       for (i = 0; i < gimple_switch_num_labels (stmt); i++)
1333         {
1334           tree elt = gimple_switch_label (stmt, i);
1335           basic_block target = label_to_block (CASE_LABEL (elt));
1336           bitmap_set_bit (target_blocks, target->index);
1337         }
1338       for (ei = ei_start (gimple_bb (stmt)->succs); (e = ei_safe_edge (ei)); )
1339         {
1340           if (! bitmap_bit_p (target_blocks, e->dest->index))
1341             {
1342               remove_edge (e);
1343               cfg_changed = true;
1344               free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
1345             }
1346           else
1347             ei_next (&ei);
1348         } 
1349       BITMAP_FREE (target_blocks);
1350     }
1351 }
1352
1353 /* STMT is a SWITCH_EXPR for which we attempt to find equivalent forms of
1354    the condition which we may be able to optimize better.  */
1355
1356 static bool
1357 simplify_gimple_switch (gimple stmt)
1358 {
1359   /* The optimization that we really care about is removing unnecessary
1360      casts.  That will let us do much better in propagating the inferred
1361      constant at the switch target.  */
1362   tree cond = gimple_switch_index (stmt);
1363   if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
1364     {
1365       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (cond);
1366       if (gimple_assign_cast_p (def_stmt))
1367         {
1368           tree def = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
1369           if (TREE_CODE (def) != SSA_NAME)
1370             return false;
1371
1372           /* If we have an extension or sign-change that preserves the
1373              values we check against then we can copy the source value into
1374              the switch.  */
1375           tree ti = TREE_TYPE (def);
1376           if (INTEGRAL_TYPE_P (ti)
1377               && TYPE_PRECISION (ti) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (cond)))
1378             {
1379               size_t n = gimple_switch_num_labels (stmt);
1380               tree min = NULL_TREE, max = NULL_TREE;
1381               if (n > 1)
1382                 {
1383                   min = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, 1));
1384                   if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, n - 1)))
1385                     max = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, n - 1));
1386                   else
1387                     max = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, n - 1));
1388                 }
1389               if ((!min || int_fits_type_p (min, ti))
1390                   && (!max || int_fits_type_p (max, ti)))
1391                 {
1392                   gimple_switch_set_index (stmt, def);
1393                   simplify_gimple_switch_label_vec (stmt, ti);
1394                   update_stmt (stmt);
1395                   return true;
1396                 }
1397             }
1398         }
1399     }
1400
1401   return false;
1402 }
1403
1404 /* For pointers p2 and p1 return p2 - p1 if the
1405    difference is known and constant, otherwise return NULL.  */
1406
1407 static tree
1408 constant_pointer_difference (tree p1, tree p2)
1409 {
1410   int i, j;
1411 #define CPD_ITERATIONS 5
1412   tree exps[2][CPD_ITERATIONS];
1413   tree offs[2][CPD_ITERATIONS];
1414   int cnt[2];
1415
1416   for (i = 0; i < 2; i++)
1417     {
1418       tree p = i ? p1 : p2;
1419       tree off = size_zero_node;
1420       gimple stmt;
1421       enum tree_code code;
1422
1423       /* For each of p1 and p2 we need to iterate at least
1424          twice, to handle ADDR_EXPR directly in p1/p2,
1425          SSA_NAME with ADDR_EXPR or POINTER_PLUS_EXPR etc.
1426          on definition's stmt RHS.  Iterate a few extra times.  */
1427       j = 0;
1428       do
1429         {
1430           if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (p)))
1431             break;
1432           if (TREE_CODE (p) == ADDR_EXPR)
1433             {
1434               tree q = TREE_OPERAND (p, 0);
1435               HOST_WIDE_INT offset;
1436               tree base = get_addr_base_and_unit_offset (q, &offset);
1437               if (base)
1438                 {
1439                   q = base;
1440                   if (offset)
1441                     off = size_binop (PLUS_EXPR, off, size_int (offset));
1442                 }
1443               if (TREE_CODE (q) == MEM_REF
1444                   && TREE_CODE (TREE_OPERAND (q, 0)) == SSA_NAME)
1445                 {
1446                   p = TREE_OPERAND (q, 0);
1447                   off = size_binop (PLUS_EXPR, off,
1448                                     wide_int_to_tree (sizetype,
1449                                                       mem_ref_offset (q)));
1450                 }
1451               else
1452                 {
1453                   exps[i][j] = q;
1454                   offs[i][j++] = off;
1455                   break;
1456                 }
1457             }
1458           if (TREE_CODE (p) != SSA_NAME)
1459             break;
1460           exps[i][j] = p;
1461           offs[i][j++] = off;
1462           if (j == CPD_ITERATIONS)
1463             break;
1464           stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (p);
1465           if (!is_gimple_assign (stmt) || gimple_assign_lhs (stmt) != p)
1466             break;
1467           code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
1468           if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
1469             {
1470               if (TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (stmt)) != INTEGER_CST)
1471                 break;
1472               off = size_binop (PLUS_EXPR, off, gimple_assign_rhs2 (stmt));
1473               p = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1474             }
1475           else if (code == ADDR_EXPR || code == NOP_EXPR)
1476             p = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1477           else
1478             break;
1479         }
1480       while (1);
1481       cnt[i] = j;
1482     }
1483
1484   for (i = 0; i < cnt[0]; i++)
1485     for (j = 0; j < cnt[1]; j++)
1486       if (exps[0][i] == exps[1][j])
1487         return size_binop (MINUS_EXPR, offs[0][i], offs[1][j]);
1488
1489   return NULL_TREE;
1490 }
1491
1492 /* *GSI_P is a GIMPLE_CALL to a builtin function.
1493    Optimize
1494    memcpy (p, "abcd", 4);
1495    memset (p + 4, ' ', 3);
1496    into
1497    memcpy (p, "abcd   ", 7);
1498    call if the latter can be stored by pieces during expansion.  */
1499
1500 static bool
1501 simplify_builtin_call (gimple_stmt_iterator *gsi_p, tree callee2)
1502 {
1503   gimple stmt1, stmt2 = gsi_stmt (*gsi_p);
1504   tree vuse = gimple_vuse (stmt2);
1505   if (vuse == NULL)
1506     return false;
1507   stmt1 = SSA_NAME_DEF_STMT (vuse);
1508
1509   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee2))
1510     {
1511     case BUILT_IN_MEMSET:
1512       if (gimple_call_num_args (stmt2) != 3
1513           || gimple_call_lhs (stmt2)
1514           || CHAR_BIT != 8
1515           || BITS_PER_UNIT != 8)
1516         break;
1517       else
1518         {
1519           tree callee1;
1520           tree ptr1, src1, str1, off1, len1, lhs1;
1521           tree ptr2 = gimple_call_arg (stmt2, 0);
1522           tree val2 = gimple_call_arg (stmt2, 1);
1523           tree len2 = gimple_call_arg (stmt2, 2);
1524           tree diff, vdef, new_str_cst;
1525           gimple use_stmt;
1526           unsigned int ptr1_align;
1527           unsigned HOST_WIDE_INT src_len;
1528           char *src_buf;
1529           use_operand_p use_p;
1530
1531           if (!tree_fits_shwi_p (val2)
1532               || !tree_fits_uhwi_p (len2))
1533             break;
1534           if (is_gimple_call (stmt1))
1535             {
1536               /* If first stmt is a call, it needs to be memcpy
1537                  or mempcpy, with string literal as second argument and
1538                  constant length.  */
1539               callee1 = gimple_call_fndecl (stmt1);
1540               if (callee1 == NULL_TREE
1541                   || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee1) != BUILT_IN_NORMAL
1542                   || gimple_call_num_args (stmt1) != 3)
1543                 break;
1544               if (DECL_FUNCTION_CODE (callee1) != BUILT_IN_MEMCPY
1545                   && DECL_FUNCTION_CODE (callee1) != BUILT_IN_MEMPCPY)
1546                 break;
1547               ptr1 = gimple_call_arg (stmt1, 0);
1548               src1 = gimple_call_arg (stmt1, 1);
1549               len1 = gimple_call_arg (stmt1, 2);
1550               lhs1 = gimple_call_lhs (stmt1);
1551               if (!tree_fits_uhwi_p (len1))
1552                 break;
1553               str1 = string_constant (src1, &off1);
1554               if (str1 == NULL_TREE)
1555                 break;
1556               if (!tree_fits_uhwi_p (off1)
1557                   || compare_tree_int (off1, TREE_STRING_LENGTH (str1) - 1) > 0
1558                   || compare_tree_int (len1, TREE_STRING_LENGTH (str1)
1559                                              - tree_to_uhwi (off1)) > 0
1560                   || TREE_CODE (TREE_TYPE (str1)) != ARRAY_TYPE
1561                   || TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (str1)))
1562                      != TYPE_MODE (char_type_node))
1563                 break;
1564             }
1565           else if (gimple_assign_single_p (stmt1))
1566             {
1567               /* Otherwise look for length 1 memcpy optimized into
1568                  assignment.  */
1569               ptr1 = gimple_assign_lhs (stmt1);
1570               src1 = gimple_assign_rhs1 (stmt1);
1571               if (TREE_CODE (ptr1) != MEM_REF
1572                   || TYPE_MODE (TREE_TYPE (ptr1)) != TYPE_MODE (char_type_node)
1573                   || !tree_fits_shwi_p (src1))
1574                 break;
1575               ptr1 = build_fold_addr_expr (ptr1);
1576               callee1 = NULL_TREE;
1577               len1 = size_one_node;
1578               lhs1 = NULL_TREE;
1579               off1 = size_zero_node;
1580               str1 = NULL_TREE;
1581             }
1582           else
1583             break;
1584
1585           diff = constant_pointer_difference (ptr1, ptr2);
1586           if (diff == NULL && lhs1 != NULL)
1587             {
1588               diff = constant_pointer_difference (lhs1, ptr2);
1589               if (DECL_FUNCTION_CODE (callee1) == BUILT_IN_MEMPCPY
1590                   && diff != NULL)
1591                 diff = size_binop (PLUS_EXPR, diff,
1592                                    fold_convert (sizetype, len1));
1593             }
1594           /* If the difference between the second and first destination pointer
1595              is not constant, or is bigger than memcpy length, bail out.  */
1596           if (diff == NULL
1597               || !tree_fits_uhwi_p (diff)
1598               || tree_int_cst_lt (len1, diff))
1599             break;
1600
1601           /* Use maximum of difference plus memset length and memcpy length
1602              as the new memcpy length, if it is too big, bail out.  */
1603           src_len = tree_to_uhwi (diff);
1604           src_len += tree_to_uhwi (len2);
1605           if (src_len < tree_to_uhwi (len1))
1606             src_len = tree_to_uhwi (len1);
1607           if (src_len > 1024)
1608             break;
1609
1610           /* If mempcpy value is used elsewhere, bail out, as mempcpy
1611              with bigger length will return different result.  */
1612           if (lhs1 != NULL_TREE
1613               && DECL_FUNCTION_CODE (callee1) == BUILT_IN_MEMPCPY
1614               && (TREE_CODE (lhs1) != SSA_NAME
1615                   || !single_imm_use (lhs1, &use_p, &use_stmt)
1616                   || use_stmt != stmt2))
1617             break;
1618
1619           /* If anything reads memory in between memcpy and memset
1620              call, the modified memcpy call might change it.  */
1621           vdef = gimple_vdef (stmt1);
1622           if (vdef != NULL
1623               && (!single_imm_use (vdef, &use_p, &use_stmt)
1624                   || use_stmt != stmt2))
1625             break;
1626
1627           ptr1_align = get_pointer_alignment (ptr1);
1628           /* Construct the new source string literal.  */
1629           src_buf = XALLOCAVEC (char, src_len + 1);
1630           if (callee1)
1631             memcpy (src_buf,
1632                     TREE_STRING_POINTER (str1) + tree_to_uhwi (off1),
1633                     tree_to_uhwi (len1));
1634           else
1635             src_buf[0] = tree_to_shwi (src1);
1636           memset (src_buf + tree_to_uhwi (diff),
1637                   tree_to_shwi (val2), tree_to_uhwi (len2));
1638           src_buf[src_len] = '\0';
1639           /* Neither builtin_strncpy_read_str nor builtin_memcpy_read_str
1640              handle embedded '\0's.  */
1641           if (strlen (src_buf) != src_len)
1642             break;
1643           rtl_profile_for_bb (gimple_bb (stmt2));
1644           /* If the new memcpy wouldn't be emitted by storing the literal
1645              by pieces, this optimization might enlarge .rodata too much,
1646              as commonly used string literals couldn't be shared any
1647              longer.  */
1648           if (!can_store_by_pieces (src_len,
1649                                     builtin_strncpy_read_str,
1650                                     src_buf, ptr1_align, false))
1651             break;
1652
1653           new_str_cst = build_string_literal (src_len, src_buf);
1654           if (callee1)
1655             {
1656               /* If STMT1 is a mem{,p}cpy call, adjust it and remove
1657                  memset call.  */
1658               if (lhs1 && DECL_FUNCTION_CODE (callee1) == BUILT_IN_MEMPCPY)
1659                 gimple_call_set_lhs (stmt1, NULL_TREE);
1660               gimple_call_set_arg (stmt1, 1, new_str_cst);
1661               gimple_call_set_arg (stmt1, 2,
1662                                    build_int_cst (TREE_TYPE (len1), src_len));
1663               update_stmt (stmt1);
1664               unlink_stmt_vdef (stmt2);
1665               gsi_remove (gsi_p, true);
1666               release_defs (stmt2);
1667               if (lhs1 && DECL_FUNCTION_CODE (callee1) == BUILT_IN_MEMPCPY)
1668                 release_ssa_name (lhs1);
1669               return true;
1670             }
1671           else
1672             {
1673               /* Otherwise, if STMT1 is length 1 memcpy optimized into
1674                  assignment, remove STMT1 and change memset call into
1675                  memcpy call.  */
1676               gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (stmt1);
1677
1678               if (!is_gimple_val (ptr1))
1679                 ptr1 = force_gimple_operand_gsi (gsi_p, ptr1, true, NULL_TREE,
1680                                                  true, GSI_SAME_STMT);
1681               gimple_call_set_fndecl (stmt2,
1682                                       builtin_decl_explicit (BUILT_IN_MEMCPY));
1683               gimple_call_set_arg (stmt2, 0, ptr1);
1684               gimple_call_set_arg (stmt2, 1, new_str_cst);
1685               gimple_call_set_arg (stmt2, 2,
1686                                    build_int_cst (TREE_TYPE (len2), src_len));
1687               unlink_stmt_vdef (stmt1);
1688               gsi_remove (&gsi, true);
1689               release_defs (stmt1);
1690               update_stmt (stmt2);
1691               return false;
1692             }
1693         }
1694       break;
1695     default:
1696       break;
1697     }
1698   return false;
1699 }
1700
1701 /* Checks if expression has type of one-bit precision, or is a known
1702    truth-valued expression.  */
1703 static bool
1704 truth_valued_ssa_name (tree name)
1705 {
1706   gimple def;
1707   tree type = TREE_TYPE (name);
1708
1709   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
1710     return false;
1711   /* Don't check here for BOOLEAN_TYPE as the precision isn't
1712      necessarily one and so ~X is not equal to !X.  */
1713   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
1714     return true;
1715   def = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
1716   if (is_gimple_assign (def))
1717     return truth_value_p (gimple_assign_rhs_code (def));
1718   return false;
1719 }
1720
1721 /* Helper routine for simplify_bitwise_binary_1 function.
1722    Return for the SSA name NAME the expression X if it mets condition
1723    NAME = !X. Otherwise return NULL_TREE.
1724    Detected patterns for NAME = !X are:
1725      !X and X == 0 for X with integral type.
1726      X ^ 1, X != 1,or ~X for X with integral type with precision of one.  */
1727 static tree
1728 lookup_logical_inverted_value (tree name)
1729 {
1730   tree op1, op2;
1731   enum tree_code code;
1732   gimple def;
1733
1734   /* If name has none-intergal type, or isn't a SSA_NAME, then
1735      return.  */
1736   if (TREE_CODE (name) != SSA_NAME
1737       || !INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name)))
1738     return NULL_TREE;
1739   def = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
1740   if (!is_gimple_assign (def))
1741     return NULL_TREE;
1742
1743   code = gimple_assign_rhs_code (def);
1744   op1 = gimple_assign_rhs1 (def);
1745   op2 = NULL_TREE;
1746
1747   /* Get for EQ_EXPR or BIT_XOR_EXPR operation the second operand.
1748      If CODE isn't an EQ_EXPR, BIT_XOR_EXPR, or BIT_NOT_EXPR, then return.  */
1749   if (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR
1750       || code == BIT_XOR_EXPR)
1751     op2 = gimple_assign_rhs2 (def);
1752
1753   switch (code)
1754     {
1755     case BIT_NOT_EXPR:
1756       if (truth_valued_ssa_name (name))
1757         return op1;
1758       break;
1759     case EQ_EXPR:
1760       /* Check if we have X == 0 and X has an integral type.  */
1761       if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1762         break;
1763       if (integer_zerop (op2))
1764         return op1;
1765       break;
1766     case NE_EXPR:
1767       /* Check if we have X != 1 and X is a truth-valued.  */
1768       if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1769         break;
1770       if (integer_onep (op2) && truth_valued_ssa_name (op1))
1771         return op1;
1772       break;
1773     case BIT_XOR_EXPR:
1774       /* Check if we have X ^ 1 and X is truth valued.  */
1775       if (integer_onep (op2) && truth_valued_ssa_name (op1))
1776         return op1;
1777       break;
1778     default:
1779       break;
1780     }
1781
1782   return NULL_TREE;
1783 }
1784
1785 /* Optimize ARG1 CODE ARG2 to a constant for bitwise binary
1786    operations CODE, if one operand has the logically inverted
1787    value of the other.  */
1788 static tree
1789 simplify_bitwise_binary_1 (enum tree_code code, tree type,
1790                            tree arg1, tree arg2)
1791 {
1792   tree anot;
1793
1794   /* If CODE isn't a bitwise binary operation, return NULL_TREE.  */
1795   if (code != BIT_AND_EXPR && code != BIT_IOR_EXPR
1796       && code != BIT_XOR_EXPR)
1797     return NULL_TREE;
1798
1799   /* First check if operands ARG1 and ARG2 are equal.  If so
1800      return NULL_TREE as this optimization is handled fold_stmt.  */
1801   if (arg1 == arg2)
1802     return NULL_TREE;
1803   /* See if we have in arguments logical-not patterns.  */
1804   if (((anot = lookup_logical_inverted_value (arg1)) == NULL_TREE
1805        || anot != arg2)
1806       && ((anot = lookup_logical_inverted_value (arg2)) == NULL_TREE
1807           || anot != arg1))
1808     return NULL_TREE;
1809
1810   /* X & !X -> 0.  */
1811   if (code == BIT_AND_EXPR)
1812     return fold_convert (type, integer_zero_node);
1813   /* X | !X -> 1 and X ^ !X -> 1, if X is truth-valued.  */
1814   if (truth_valued_ssa_name (anot))
1815     return fold_convert (type, integer_one_node);
1816
1817   /* ??? Otherwise result is (X != 0 ? X : 1).  not handled.  */
1818   return NULL_TREE;
1819 }
1820
1821 /* Given a ssa_name in NAME see if it was defined by an assignment and
1822    set CODE to be the code and ARG1 to the first operand on the rhs and ARG2
1823    to the second operand on the rhs. */
1824
1825 static inline void
1826 defcodefor_name (tree name, enum tree_code *code, tree *arg1, tree *arg2)
1827 {
1828   gimple def;
1829   enum tree_code code1;
1830   tree arg11;
1831   tree arg21;
1832   tree arg31;
1833   enum gimple_rhs_class grhs_class;
1834
1835   code1 = TREE_CODE (name);
1836   arg11 = name;
1837   arg21 = NULL_TREE;
1838   grhs_class = get_gimple_rhs_class (code1);
1839
1840   if (code1 == SSA_NAME)
1841     {
1842       def = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
1843       
1844       if (def && is_gimple_assign (def)
1845           && can_propagate_from (def))
1846         {
1847           code1 = gimple_assign_rhs_code (def);
1848           arg11 = gimple_assign_rhs1 (def);
1849           arg21 = gimple_assign_rhs2 (def);
1850           arg31 = gimple_assign_rhs2 (def);
1851         }
1852     }
1853   else if (grhs_class == GIMPLE_TERNARY_RHS
1854            || GIMPLE_BINARY_RHS
1855            || GIMPLE_UNARY_RHS
1856            || GIMPLE_SINGLE_RHS)
1857     extract_ops_from_tree_1 (name, &code1, &arg11, &arg21, &arg31);
1858
1859   *code = code1;
1860   *arg1 = arg11;
1861   if (arg2)
1862     *arg2 = arg21;
1863   /* Ignore arg3 currently. */
1864 }
1865
1866 /* Return true if a conversion of an operand from type FROM to type TO
1867    should be applied after performing the operation instead.  */
1868
1869 static bool
1870 hoist_conversion_for_bitop_p (tree to, tree from)
1871 {
1872   /* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1873      after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
1874   if (TYPE_PRECISION (from) < TYPE_PRECISION (to))
1875     return true;
1876
1877   /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer mode.  */
1878   if (GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (to)) != MODE_INT)
1879     return true;
1880
1881   /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1882      of its mode.  */
1883   if (TYPE_PRECISION (to) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (to)))
1884     return true;
1885
1886   return false;
1887 }
1888
1889 /* GSI points to a statement of the form
1890
1891    result = OP0 CODE OP1
1892
1893    Where OP0 and OP1 are single bit SSA_NAMEs and CODE is either
1894    BIT_AND_EXPR or BIT_IOR_EXPR.
1895
1896    If OP0 is fed by a bitwise negation of another single bit SSA_NAME,
1897    then we can simplify the two statements into a single LT_EXPR or LE_EXPR
1898    when code is BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR respectively.
1899
1900    If a simplification is made, return TRUE, else return FALSE.  */
1901 static bool
1902 simplify_bitwise_binary_boolean (gimple_stmt_iterator *gsi,
1903                                  enum tree_code code,
1904                                  tree op0, tree op1)
1905 {
1906   gimple op0_def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op0);
1907
1908   if (!is_gimple_assign (op0_def_stmt)
1909       || (gimple_assign_rhs_code (op0_def_stmt) != BIT_NOT_EXPR))
1910     return false;
1911
1912   tree x = gimple_assign_rhs1 (op0_def_stmt);
1913   if (TREE_CODE (x) == SSA_NAME
1914       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (x))
1915       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (x)) == 1
1916       && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (x)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1)))
1917     {
1918       enum tree_code newcode;
1919
1920       gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
1921       gimple_assign_set_rhs1 (stmt, x);
1922       gimple_assign_set_rhs2 (stmt, op1);
1923       if (code == BIT_AND_EXPR)
1924         newcode = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (x)) ? LT_EXPR : GT_EXPR;
1925       else
1926         newcode = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (x)) ? LE_EXPR : GE_EXPR;
1927       gimple_assign_set_rhs_code (stmt, newcode); 
1928       update_stmt (stmt);
1929       return true;
1930     }
1931   return false;
1932
1933 }
1934
1935 /* Simplify bitwise binary operations.
1936    Return true if a transformation applied, otherwise return false.  */
1937
1938 static bool
1939 simplify_bitwise_binary (gimple_stmt_iterator *gsi)
1940 {
1941   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
1942   tree arg1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1943   tree arg2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
1944   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
1945   tree res;
1946   tree def1_arg1, def1_arg2, def2_arg1, def2_arg2;
1947   enum tree_code def1_code, def2_code;
1948
1949   defcodefor_name (arg1, &def1_code, &def1_arg1, &def1_arg2);
1950   defcodefor_name (arg2, &def2_code, &def2_arg1, &def2_arg2);
1951
1952   /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
1953      when profitable.  */
1954   if (TREE_CODE (arg2) == INTEGER_CST
1955       && CONVERT_EXPR_CODE_P (def1_code)
1956       && hoist_conversion_for_bitop_p (TREE_TYPE (arg1), TREE_TYPE (def1_arg1))
1957       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (def1_arg1))
1958       && int_fits_type_p (arg2, TREE_TYPE (def1_arg1)))
1959     {
1960       gimple newop;
1961       tree tem = make_ssa_name (TREE_TYPE (def1_arg1), NULL);
1962       newop =
1963         gimple_build_assign_with_ops (code, tem, def1_arg1,
1964                                       fold_convert_loc (gimple_location (stmt),
1965                                                         TREE_TYPE (def1_arg1),
1966                                                         arg2));
1967       gimple_set_location (newop, gimple_location (stmt));
1968       gsi_insert_before (gsi, newop, GSI_SAME_STMT);
1969       gimple_assign_set_rhs_with_ops_1 (gsi, NOP_EXPR,
1970                                         tem, NULL_TREE, NULL_TREE);
1971       update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
1972       return true;
1973     }
1974
1975   /* For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1976      binary operation result instead of to the operands.  This allows
1977      to combine successive conversions and bitwise binary operations.  */
1978   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (def1_code)
1979       && CONVERT_EXPR_CODE_P (def2_code)
1980       && types_compatible_p (TREE_TYPE (def1_arg1), TREE_TYPE (def2_arg1))
1981       && hoist_conversion_for_bitop_p (TREE_TYPE (arg1), TREE_TYPE (def1_arg1)))
1982     {
1983       gimple newop;
1984       tree tem = make_ssa_name (TREE_TYPE (def1_arg1), NULL);
1985       newop = gimple_build_assign_with_ops (code, tem, def1_arg1, def2_arg1);
1986       gimple_set_location (newop, gimple_location (stmt));
1987       gsi_insert_before (gsi, newop, GSI_SAME_STMT);
1988       gimple_assign_set_rhs_with_ops_1 (gsi, NOP_EXPR,
1989                                         tem, NULL_TREE, NULL_TREE);
1990       update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
1991       return true;
1992     }
1993
1994
1995    /* Simplify (A & B) OP0 (C & B) to (A OP0 C) & B. */
1996    if (def1_code == def2_code
1997        && def1_code == BIT_AND_EXPR
1998        && operand_equal_for_phi_arg_p (def1_arg2,
1999                                        def2_arg2))
2000     {
2001       tree b = def1_arg2;
2002       tree a = def1_arg1;
2003       tree c = def2_arg1;
2004       tree inner = fold_build2 (code, TREE_TYPE (arg2), a, c);
2005       /* If A OP0 C (this usually means C is the same as A) is 0
2006          then fold it down correctly. */
2007       if (integer_zerop (inner))
2008         {
2009           gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, inner);
2010           update_stmt (stmt);
2011           return true;
2012         }
2013       /* If A OP0 C (this usually means C is the same as A) is a ssa_name
2014          then fold it down correctly. */
2015       else if (TREE_CODE (inner) == SSA_NAME)
2016         {
2017           tree outer = fold_build2 (def1_code, TREE_TYPE (inner),
2018                                     inner, b);
2019           gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, outer);
2020           update_stmt (stmt);
2021           return true;
2022         }
2023       else
2024         {
2025           gimple newop;
2026           tree tem;
2027           tem = make_ssa_name (TREE_TYPE (arg2), NULL);
2028           newop = gimple_build_assign_with_ops (code, tem, a, c);
2029           gimple_set_location (newop, gimple_location (stmt));
2030           /* Make sure to re-process the new stmt as it's walking upwards.  */
2031           gsi_insert_before (gsi, newop, GSI_NEW_STMT);
2032           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, tem);
2033           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, b);
2034           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, def1_code);
2035           update_stmt (stmt);
2036           return true;
2037         }
2038     }
2039
2040   /* (a | CST1) & CST2  ->  (a & CST2) | (CST1 & CST2).  */
2041   if (code == BIT_AND_EXPR
2042       && def1_code == BIT_IOR_EXPR
2043       && CONSTANT_CLASS_P (arg2)
2044       && CONSTANT_CLASS_P (def1_arg2))
2045     {
2046       tree cst = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg2),
2047                               arg2, def1_arg2);
2048       tree tem;
2049       gimple newop;
2050       if (integer_zerop (cst))
2051         {
2052           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, def1_arg1);
2053           update_stmt (stmt);
2054           return true;
2055         }
2056       tem = make_ssa_name (TREE_TYPE (arg2), NULL);
2057       newop = gimple_build_assign_with_ops (BIT_AND_EXPR,
2058                                             tem, def1_arg1, arg2);
2059       gimple_set_location (newop, gimple_location (stmt));
2060       /* Make sure to re-process the new stmt as it's walking upwards.  */
2061       gsi_insert_before (gsi, newop, GSI_NEW_STMT);
2062       gimple_assign_set_rhs1 (stmt, tem);
2063       gimple_assign_set_rhs2 (stmt, cst);
2064       gimple_assign_set_rhs_code (stmt, BIT_IOR_EXPR);
2065       update_stmt (stmt);
2066       return true;
2067     }
2068
2069   /* Combine successive equal operations with constants.  */
2070   if ((code == BIT_AND_EXPR
2071        || code == BIT_IOR_EXPR
2072        || code == BIT_XOR_EXPR)
2073       && def1_code == code 
2074       && CONSTANT_CLASS_P (arg2)
2075       && CONSTANT_CLASS_P (def1_arg2))
2076     {
2077       tree cst = fold_build2 (code, TREE_TYPE (arg2),
2078                               arg2, def1_arg2);
2079       gimple_assign_set_rhs1 (stmt, def1_arg1);
2080       gimple_assign_set_rhs2 (stmt, cst);
2081       update_stmt (stmt);
2082       return true;
2083     }
2084
2085   /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
2086   if (code == BIT_XOR_EXPR
2087       && integer_all_onesp (arg2))
2088     {
2089       gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, BIT_NOT_EXPR, arg1, NULL_TREE);
2090       gcc_assert (gsi_stmt (*gsi) == stmt);
2091       update_stmt (stmt);
2092       return true;
2093     }
2094
2095   /* Try simple folding for X op !X, and X op X.  */
2096   res = simplify_bitwise_binary_1 (code, TREE_TYPE (arg1), arg1, arg2);
2097   if (res != NULL_TREE)
2098     {
2099       gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, res);
2100       update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
2101       return true;
2102     }
2103
2104   if (code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR)
2105     {
2106       enum tree_code ocode = code == BIT_AND_EXPR ? BIT_IOR_EXPR : BIT_AND_EXPR;
2107       if (def1_code == ocode)
2108         {
2109           tree x = arg2;
2110           enum tree_code coden;
2111           tree a1, a2;
2112           /* ( X | Y) & X -> X */
2113           /* ( X & Y) | X -> X */
2114           if (x == def1_arg1
2115               || x == def1_arg2)
2116             {
2117               gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, x);
2118               update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
2119               return true;
2120             }
2121
2122           defcodefor_name (def1_arg1, &coden, &a1, &a2);
2123           /* (~X | Y) & X -> X & Y */
2124           /* (~X & Y) | X -> X | Y */
2125           if (coden == BIT_NOT_EXPR && a1 == x)
2126             {
2127               gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, code,
2128                                               x, def1_arg2);
2129               gcc_assert (gsi_stmt (*gsi) == stmt);
2130               update_stmt (stmt);
2131               return true;
2132             }
2133           defcodefor_name (def1_arg2, &coden, &a1, &a2);
2134           /* (Y | ~X) & X -> X & Y */
2135           /* (Y & ~X) | X -> X | Y */
2136           if (coden == BIT_NOT_EXPR && a1 == x)
2137             {
2138               gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, code,
2139                                               x, def1_arg1);
2140               gcc_assert (gsi_stmt (*gsi) == stmt);
2141               update_stmt (stmt);
2142               return true;
2143             }
2144         }
2145       if (def2_code == ocode)
2146         {
2147           enum tree_code coden;
2148           tree a1;
2149           tree x = arg1;
2150           /* X & ( X | Y) -> X */
2151           /* X | ( X & Y) -> X */
2152           if (x == def2_arg1
2153               || x == def2_arg2)
2154             {
2155               gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, x);
2156               update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
2157               return true;
2158             }
2159           defcodefor_name (def2_arg1, &coden, &a1, NULL);
2160           /* (~X | Y) & X -> X & Y */
2161           /* (~X & Y) | X -> X | Y */
2162           if (coden == BIT_NOT_EXPR && a1 == x)
2163             {
2164               gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, code,
2165                                               x, def2_arg2);
2166               gcc_assert (gsi_stmt (*gsi) == stmt);
2167               update_stmt (stmt);
2168               return true;
2169             }
2170           defcodefor_name (def2_arg2, &coden, &a1, NULL);
2171           /* (Y | ~X) & X -> X & Y */
2172           /* (Y & ~X) | X -> X | Y */
2173           if (coden == BIT_NOT_EXPR && a1 == x)
2174             {
2175               gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, code,
2176                                               x, def2_arg1);
2177               gcc_assert (gsi_stmt (*gsi) == stmt);
2178               update_stmt (stmt);
2179               return true;
2180             }
2181         }
2182
2183       /* If arg1 and arg2 are booleans (or any single bit type)
2184          then try to simplify:
2185
2186            (~X & Y) -> X < Y
2187            (X & ~Y) -> Y < X
2188            (~X | Y) -> X <= Y
2189            (X | ~Y) -> Y <= X 
2190
2191           But only do this if our result feeds into a comparison as
2192           this transformation is not always a win, particularly on
2193           targets with and-not instructions.  */
2194       if (TREE_CODE (arg1) == SSA_NAME
2195           && TREE_CODE (arg2) == SSA_NAME
2196           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1))
2197           && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg1)) == 1
2198           && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg2)) == 1
2199           && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))
2200               == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg2))))
2201         {
2202           use_operand_p use_p;
2203           gimple use_stmt;
2204
2205           if (single_imm_use (gimple_assign_lhs (stmt), &use_p, &use_stmt))
2206             {
2207               if (gimple_code (use_stmt) == GIMPLE_COND
2208                   && gimple_cond_lhs (use_stmt) == gimple_assign_lhs (stmt)
2209                   && integer_zerop (gimple_cond_rhs (use_stmt))
2210                   && gimple_cond_code (use_stmt) == NE_EXPR)
2211                 {
2212                   if (simplify_bitwise_binary_boolean (gsi, code, arg1, arg2))
2213                     return true;
2214                   if (simplify_bitwise_binary_boolean (gsi, code, arg2, arg1))
2215                     return true;
2216                 }
2217             }
2218         }
2219     }
2220   return false;
2221 }
2222
2223
2224 /* Recognize rotation patterns.  Return true if a transformation
2225    applied, otherwise return false.
2226
2227    We are looking for X with unsigned type T with bitsize B, OP being
2228    +, | or ^, some type T2 wider than T and
2229    (X << CNT1) OP (X >> CNT2)                           iff CNT1 + CNT2 == B
2230    ((T) ((T2) X << CNT1)) OP ((T) ((T2) X >> CNT2))     iff CNT1 + CNT2 == B
2231    (X << Y) OP (X >> (B - Y))
2232    (X << (int) Y) OP (X >> (int) (B - Y))
2233    ((T) ((T2) X << Y)) OP ((T) ((T2) X >> (B - Y)))
2234    ((T) ((T2) X << (int) Y)) OP ((T) ((T2) X >> (int) (B - Y)))
2235    (X << Y) | (X >> ((-Y) & (B - 1)))
2236    (X << (int) Y) | (X >> (int) ((-Y) & (B - 1)))
2237    ((T) ((T2) X << Y)) | ((T) ((T2) X >> ((-Y) & (B - 1))))
2238    ((T) ((T2) X << (int) Y)) | ((T) ((T2) X >> (int) ((-Y) & (B - 1))))
2239
2240    and transform these into:
2241    X r<< CNT1
2242    X r<< Y
2243
2244    Note, in the patterns with T2 type, the type of OP operands
2245    might be even a signed type, but should have precision B.  */
2246
2247 static bool
2248 simplify_rotate (gimple_stmt_iterator *gsi)
2249 {
2250   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
2251   tree arg[2], rtype, rotcnt = NULL_TREE;
2252   tree def_arg1[2], def_arg2[2];
2253   enum tree_code def_code[2];
2254   tree lhs;
2255   int i;
2256   bool swapped_p = false;
2257   gimple g;
2258
2259   arg[0] = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2260   arg[1] = gimple_assign_rhs2 (stmt);
2261   rtype = TREE_TYPE (arg[0]);
2262
2263   /* Only create rotates in complete modes.  Other cases are not
2264      expanded properly.  */
2265   if (!INTEGRAL_TYPE_P (rtype)
2266       || TYPE_PRECISION (rtype) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (rtype)))
2267     return false;
2268
2269   for (i = 0; i < 2; i++)
2270     defcodefor_name (arg[i], &def_code[i], &def_arg1[i], &def_arg2[i]);
2271
2272   /* Look through narrowing conversions.  */
2273   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (def_code[0])
2274       && CONVERT_EXPR_CODE_P (def_code[1])
2275       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (def_arg1[0]))
2276       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (def_arg1[1]))
2277       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (def_arg1[0]))
2278          == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (def_arg1[1]))
2279       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (def_arg1[0])) > TYPE_PRECISION (rtype)
2280       && has_single_use (arg[0])
2281       && has_single_use (arg[1]))
2282     {
2283       for (i = 0; i < 2; i++)
2284         {
2285           arg[i] = def_arg1[i];
2286           defcodefor_name (arg[i], &def_code[i], &def_arg1[i], &def_arg2[i]);
2287         }
2288     }
2289
2290   /* One operand has to be LSHIFT_EXPR and one RSHIFT_EXPR.  */
2291   for (i = 0; i < 2; i++)
2292     if (def_code[i] != LSHIFT_EXPR && def_code[i] != RSHIFT_EXPR)
2293       return false;
2294     else if (!has_single_use (arg[i]))
2295       return false;
2296   if (def_code[0] == def_code[1])
2297     return false;
2298
2299   /* If we've looked through narrowing conversions before, look through
2300      widening conversions from unsigned type with the same precision
2301      as rtype here.  */
2302   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (def_arg1[0])) != TYPE_PRECISION (rtype))
2303     for (i = 0; i < 2; i++)
2304       {
2305         tree tem;
2306         enum tree_code code;
2307         defcodefor_name (def_arg1[i], &code, &tem, NULL);
2308         if (!CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
2309             || !INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (tem))
2310             || TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (tem)) != TYPE_PRECISION (rtype))
2311           return false;
2312         def_arg1[i] = tem;
2313       }
2314   /* Both shifts have to use the same first operand.  */
2315   if (TREE_CODE (def_arg1[0]) != SSA_NAME || def_arg1[0] != def_arg1[1])
2316     return false;
2317   if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (def_arg1[0])))
2318     return false;
2319
2320   /* CNT1 + CNT2 == B case above.  */
2321   if (tree_fits_uhwi_p (def_arg2[0])
2322       && tree_fits_uhwi_p (def_arg2[1])
2323       && tree_to_uhwi (def_arg2[0])
2324          + tree_to_uhwi (def_arg2[1]) == TYPE_PRECISION (rtype))
2325     rotcnt = def_arg2[0];
2326   else if (TREE_CODE (def_arg2[0]) != SSA_NAME
2327            || TREE_CODE (def_arg2[1]) != SSA_NAME)
2328     return false;
2329   else
2330     {
2331       tree cdef_arg1[2], cdef_arg2[2], def_arg2_alt[2];
2332       enum tree_code cdef_code[2];
2333       /* Look through conversion of the shift count argument.
2334          The C/C++ FE cast any shift count argument to integer_type_node.
2335          The only problem might be if the shift count type maximum value
2336          is equal or smaller than number of bits in rtype.  */
2337       for (i = 0; i < 2; i++)
2338         {
2339           def_arg2_alt[i] = def_arg2[i];
2340           defcodefor_name (def_arg2[i], &cdef_code[i],
2341                            &cdef_arg1[i], &cdef_arg2[i]);
2342           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (cdef_code[i])
2343               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (cdef_arg1[i]))
2344               && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (cdef_arg1[i]))
2345                  > floor_log2 (TYPE_PRECISION (rtype))
2346               && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (cdef_arg1[i]))
2347                  == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (cdef_arg1[i]))))
2348             {
2349               def_arg2_alt[i] = cdef_arg1[i];
2350               defcodefor_name (def_arg2_alt[i], &cdef_code[i],
2351                                &cdef_arg1[i], &cdef_arg2[i]);
2352             }
2353         }
2354       for (i = 0; i < 2; i++)
2355         /* Check for one shift count being Y and the other B - Y,
2356            with optional casts.  */
2357         if (cdef_code[i] == MINUS_EXPR
2358             && tree_fits_shwi_p (cdef_arg1[i])
2359             && tree_to_shwi (cdef_arg1[i]) == TYPE_PRECISION (rtype)
2360             && TREE_CODE (cdef_arg2[i]) == SSA_NAME)
2361           {
2362             tree tem;
2363             enum tree_code code;
2364
2365             if (cdef_arg2[i] == def_arg2[1 - i]
2366                 || cdef_arg2[i] == def_arg2_alt[1 - i])
2367               {
2368                 rotcnt = cdef_arg2[i];
2369                 break;
2370               }
2371             defcodefor_name (cdef_arg2[i], &code, &tem, NULL);
2372             if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
2373                 && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (tem))
2374                 && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (tem))
2375                  > floor_log2 (TYPE_PRECISION (rtype))
2376                 && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (tem))
2377                  == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (tem)))
2378                 && (tem == def_arg2[1 - i]
2379                     || tem == def_arg2_alt[1 - i]))
2380               {
2381                 rotcnt = tem;
2382                 break;
2383               }
2384           }
2385         /* The above sequence isn't safe for Y being 0,
2386            because then one of the shifts triggers undefined behavior.
2387            This alternative is safe even for rotation count of 0.
2388            One shift count is Y and the other (-Y) & (B - 1).  */
2389         else if (cdef_code[i] == BIT_AND_EXPR
2390                  && tree_fits_shwi_p (cdef_arg2[i])
2391                  && tree_to_shwi (cdef_arg2[i])
2392                     == TYPE_PRECISION (rtype) - 1
2393                  && TREE_CODE (cdef_arg1[i]) == SSA_NAME
2394                  && gimple_assign_rhs_code (stmt) == BIT_IOR_EXPR)
2395           {
2396             tree tem;
2397             enum tree_code code;
2398
2399             defcodefor_name (cdef_arg1[i], &code, &tem, NULL);
2400             if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
2401                 && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (tem))
2402                 && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (tem))
2403                  > floor_log2 (TYPE_PRECISION (rtype))
2404                 && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (tem))
2405                  == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (tem))))
2406               defcodefor_name (tem, &code, &tem, NULL);
2407
2408             if (code == NEGATE_EXPR)
2409               {
2410                 if (tem == def_arg2[1 - i] || tem == def_arg2_alt[1 - i])
2411                   {
2412                     rotcnt = tem;
2413                     break;
2414                   }
2415                 defcodefor_name (tem, &code, &tem, NULL);
2416                 if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
2417                     && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (tem))
2418                     && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (tem))
2419                        > floor_log2 (TYPE_PRECISION (rtype))
2420                     && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (tem))
2421                        == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (tem)))
2422                     && (tem == def_arg2[1 - i]
2423                         || tem == def_arg2_alt[1 - i]))
2424                   {
2425                     rotcnt = tem;
2426                     break;
2427                   }
2428               }
2429           }
2430       if (rotcnt == NULL_TREE)
2431         return false;
2432       swapped_p = i != 1;
2433     }
2434
2435   if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (def_arg2[0]),
2436                                   TREE_TYPE (rotcnt)))
2437     {
2438       g = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR,
2439                                         make_ssa_name (TREE_TYPE (def_arg2[0]),
2440                                                        NULL),
2441                                         rotcnt, NULL_TREE);
2442       gsi_insert_before (gsi, g, GSI_SAME_STMT);
2443       rotcnt = gimple_assign_lhs (g);
2444     }
2445   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
2446   if (!useless_type_conversion_p (rtype, TREE_TYPE (def_arg1[0])))
2447     lhs = make_ssa_name (TREE_TYPE (def_arg1[0]), NULL);
2448   g = gimple_build_assign_with_ops (((def_code[0] == LSHIFT_EXPR) ^ swapped_p)
2449                                     ? LROTATE_EXPR : RROTATE_EXPR,
2450                                     lhs, def_arg1[0], rotcnt);
2451   if (!useless_type_conversion_p (rtype, TREE_TYPE (def_arg1[0])))
2452     {
2453       gsi_insert_before (gsi, g, GSI_SAME_STMT);
2454       g = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, gimple_assign_lhs (stmt),
2455                                         lhs, NULL_TREE);
2456     }
2457   gsi_replace (gsi, g, false);
2458   return true;
2459 }
2460
2461 /* Perform re-associations of the plus or minus statement STMT that are
2462    always permitted.  Returns true if the CFG was changed.  */
2463
2464 static bool
2465 associate_plusminus (gimple_stmt_iterator *gsi)
2466 {
2467   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
2468   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2469   tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
2470   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
2471   bool changed;
2472
2473   /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
2474   if (TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (rhs1)))
2475     return false;
2476
2477   /* First contract negates.  */
2478   do
2479     {
2480       changed = false;
2481
2482       /* A +- (-B) -> A -+ B.  */
2483       if (TREE_CODE (rhs2) == SSA_NAME)
2484         {
2485           gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs2);
2486           if (is_gimple_assign (def_stmt)
2487               && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == NEGATE_EXPR
2488               && can_propagate_from (def_stmt))
2489             {
2490               code = (code == MINUS_EXPR) ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
2491               gimple_assign_set_rhs_code (stmt, code);
2492               rhs2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2493               gimple_assign_set_rhs2 (stmt, rhs2);
2494               gimple_set_modified (stmt, true);
2495               changed = true;
2496             }
2497         }
2498
2499       /* (-A) + B -> B - A.  */
2500       if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
2501           && code == PLUS_EXPR)
2502         {
2503           gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1);
2504           if (is_gimple_assign (def_stmt)
2505               && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == NEGATE_EXPR
2506               && can_propagate_from (def_stmt))
2507             {
2508               code = MINUS_EXPR;
2509               gimple_assign_set_rhs_code (stmt, code);
2510               rhs1 = rhs2;
2511               gimple_assign_set_rhs1 (stmt, rhs1);
2512               rhs2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2513               gimple_assign_set_rhs2 (stmt, rhs2);
2514               gimple_set_modified (stmt, true);
2515               changed = true;
2516             }
2517         }
2518     }
2519   while (changed);
2520
2521   /* We can't reassociate floating-point or fixed-point plus or minus
2522      because of saturation to +-Inf.  */
2523   if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1))
2524       || FIXED_POINT_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
2525     goto out;
2526
2527   /* Second match patterns that allow contracting a plus-minus pair
2528      irrespective of overflow issues.
2529
2530         (A +- B) - A       ->  +- B
2531         (A +- B) -+ B      ->  A
2532         (CST +- A) +- CST  ->  CST +- A
2533         (A +- CST) +- CST  ->  A +- CST
2534         ~A + A             ->  -1
2535         ~A + 1             ->  -A 
2536         A - (A +- B)       ->  -+ B
2537         A +- (B +- A)      ->  +- B
2538         CST +- (CST +- A)  ->  CST +- A
2539         CST +- (A +- CST)  ->  CST +- A
2540         A + ~A             ->  -1
2541         (T)(P + A) - (T)P  -> (T)A
2542
2543      via commutating the addition and contracting operations to zero
2544      by reassociation.  */
2545
2546   if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
2547     {
2548       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1);
2549       if (is_gimple_assign (def_stmt) && can_propagate_from (def_stmt))
2550         {
2551           enum tree_code def_code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
2552           if (def_code == PLUS_EXPR
2553               || def_code == MINUS_EXPR)
2554             {
2555               tree def_rhs1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2556               tree def_rhs2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
2557               if (operand_equal_p (def_rhs1, rhs2, 0)
2558                   && code == MINUS_EXPR)
2559                 {
2560                   /* (A +- B) - A -> +- B.  */
2561                   code = ((def_code == PLUS_EXPR)
2562                           ? TREE_CODE (def_rhs2) : NEGATE_EXPR);
2563                   rhs1 = def_rhs2;
2564                   rhs2 = NULL_TREE;
2565                   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, code, rhs1, NULL_TREE);
2566                   gcc_assert (gsi_stmt (*gsi) == stmt);
2567                   gimple_set_modified (stmt, true);
2568                 }
2569               else if (operand_equal_p (def_rhs2, rhs2, 0)
2570                        && code != def_code)
2571                 {
2572                   /* (A +- B) -+ B -> A.  */
2573                   code = TREE_CODE (def_rhs1);
2574                   rhs1 = def_rhs1;
2575                   rhs2 = NULL_TREE;
2576                   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, code, rhs1, NULL_TREE);
2577                   gcc_assert (gsi_stmt (*gsi) == stmt);
2578                   gimple_set_modified (stmt, true);
2579                 }
2580               else if (CONSTANT_CLASS_P (rhs2)
2581                        && CONSTANT_CLASS_P (def_rhs1))
2582                 {
2583                   /* (CST +- A) +- CST -> CST +- A.  */
2584                   tree cst = fold_binary (code, TREE_TYPE (rhs1),
2585                                           def_rhs1, rhs2);
2586                   if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2587                     {
2588                       code = def_code;
2589                       gimple_assign_set_rhs_code (stmt, code);
2590                       rhs1 = cst;
2591                       gimple_assign_set_rhs1 (stmt, rhs1);
2592                       rhs2 = def_rhs2;
2593                       gimple_assign_set_rhs2 (stmt, rhs2);
2594                       gimple_set_modified (stmt, true);
2595                     }
2596                 }
2597               else if (CONSTANT_CLASS_P (rhs2)
2598                        && CONSTANT_CLASS_P (def_rhs2))
2599                 {
2600                   /* (A +- CST) +- CST -> A +- CST.  */
2601                   enum tree_code mix = (code == def_code)
2602                                        ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
2603                   tree cst = fold_binary (mix, TREE_TYPE (rhs1),
2604                                           def_rhs2, rhs2);
2605                   if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2606                     {
2607                       code = def_code;
2608                       gimple_assign_set_rhs_code (stmt, code);
2609                       rhs1 = def_rhs1;
2610                       gimple_assign_set_rhs1 (stmt, rhs1);
2611                       rhs2 = cst;
2612                       gimple_assign_set_rhs2 (stmt, rhs2);
2613                       gimple_set_modified (stmt, true);
2614                     }
2615                 }
2616             }
2617           else if (def_code == BIT_NOT_EXPR && code == PLUS_EXPR)
2618             {
2619               tree def_rhs1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2620               if (operand_equal_p (def_rhs1, rhs2, 0))
2621                 {
2622                   /* ~A + A -> -1.  */
2623                   rhs1 = build_all_ones_cst (TREE_TYPE (rhs2));
2624                   rhs2 = NULL_TREE;
2625                   code = TREE_CODE (rhs1);
2626                   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, code, rhs1, NULL_TREE);
2627                   gcc_assert (gsi_stmt (*gsi) == stmt);
2628                   gimple_set_modified (stmt, true);
2629                 }
2630               else if ((TREE_CODE (TREE_TYPE (rhs2)) != COMPLEX_TYPE
2631                         && integer_onep (rhs2))
2632                        || (TREE_CODE (rhs2) == COMPLEX_CST
2633                            && integer_onep (TREE_REALPART (rhs2))
2634                            && integer_onep (TREE_IMAGPART (rhs2))))
2635                 {
2636                   /* ~A + 1 -> -A.  */
2637                   code = NEGATE_EXPR;
2638                   rhs1 = def_rhs1;
2639                   rhs2 = NULL_TREE;
2640                   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, code, rhs1, NULL_TREE);
2641                   gcc_assert (gsi_stmt (*gsi) == stmt);
2642                   gimple_set_modified (stmt, true);
2643                 }
2644             }
2645           else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (def_code) && code == MINUS_EXPR
2646                    && TREE_CODE (rhs2) == SSA_NAME)
2647             {
2648               /* (T)(ptr + adj) - (T)ptr -> (T)adj.  */
2649               gimple def_stmt2 = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs2);
2650               if (TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)) == SSA_NAME
2651                   && is_gimple_assign (def_stmt2)
2652                   && can_propagate_from (def_stmt2)
2653                   && CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt2))
2654                   && TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt2)) == SSA_NAME)
2655                 {
2656                   /* Now we have (T)A - (T)ptr.  */
2657                   tree ptr = gimple_assign_rhs1 (def_stmt2);
2658                   def_stmt2 = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs1 (def_stmt));
2659                   if (is_gimple_assign (def_stmt2)
2660                       && gimple_assign_rhs_code (def_stmt2) == POINTER_PLUS_EXPR
2661                       && gimple_assign_rhs1 (def_stmt2) == ptr)
2662                     {
2663                       /* And finally (T)(ptr + X) - (T)ptr.  */
2664                       tree adj = gimple_assign_rhs2 (def_stmt2);
2665                       /* If the conversion of the pointer adjustment to the
2666                          final type requires a sign- or zero-extension we
2667                          have to punt - it is not defined which one is
2668                          correct.  */
2669                       if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1))
2670                           <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (adj))
2671                           || (TREE_CODE (adj) == INTEGER_CST
2672                               && tree_int_cst_sign_bit (adj) == 0))
2673                         {
2674                           if (useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (rhs1),
2675                                                          TREE_TYPE (adj)))
2676                             {
2677                               code = TREE_CODE (adj);
2678                               rhs1 = adj;
2679                             }
2680                           else
2681                             {
2682                               code = NOP_EXPR;
2683                               rhs1 = adj;
2684                             }
2685                           rhs2 = NULL_TREE;
2686                           gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, code, rhs1,
2687                                                           NULL_TREE);
2688                           gcc_assert (gsi_stmt (*gsi) == stmt);
2689                           gimple_set_modified (stmt, true);
2690                         }
2691                     }
2692                 }
2693             }
2694         }
2695     }
2696
2697   if (rhs2 && TREE_CODE (rhs2) == SSA_NAME)
2698     {
2699       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs2);
2700       if (is_gimple_assign (def_stmt) && can_propagate_from (def_stmt))
2701         {
2702           enum tree_code def_code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
2703           if (def_code == PLUS_EXPR
2704               || def_code == MINUS_EXPR)
2705             {
2706               tree def_rhs1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2707               tree def_rhs2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
2708               if (operand_equal_p (def_rhs1, rhs1, 0)
2709                   && code == MINUS_EXPR)
2710                 {
2711                   /* A - (A +- B) -> -+ B.  */
2712                   code = ((def_code == PLUS_EXPR)
2713                           ? NEGATE_EXPR : TREE_CODE (def_rhs2));
2714                   rhs1 = def_rhs2;
2715                   rhs2 = NULL_TREE;
2716                   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, code, rhs1, NULL_TREE);
2717                   gcc_assert (gsi_stmt (*gsi) == stmt);
2718                   gimple_set_modified (stmt, true);
2719                 }
2720               else if (operand_equal_p (def_rhs2, rhs1, 0)
2721                        && code != def_code)
2722                 {
2723                   /* A +- (B +- A) -> +- B.  */
2724                   code = ((code == PLUS_EXPR)
2725                           ? TREE_CODE (def_rhs1) : NEGATE_EXPR);
2726                   rhs1 = def_rhs1;
2727                   rhs2 = NULL_TREE;
2728                   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, code, rhs1, NULL_TREE);
2729                   gcc_assert (gsi_stmt (*gsi) == stmt);
2730                   gimple_set_modified (stmt, true);
2731                 }
2732               else if (CONSTANT_CLASS_P (rhs1)
2733                        && CONSTANT_CLASS_P (def_rhs1))
2734                 {
2735                   /* CST +- (CST +- A) -> CST +- A.  */
2736                   tree cst = fold_binary (code, TREE_TYPE (rhs2),
2737                                           rhs1, def_rhs1);
2738                   if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2739                     {
2740                       code = (code == def_code ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR);
2741                       gimple_assign_set_rhs_code (stmt, code);
2742                       rhs1 = cst;
2743                       gimple_assign_set_rhs1 (stmt, rhs1);
2744                       rhs2 = def_rhs2;
2745                       gimple_assign_set_rhs2 (stmt, rhs2);
2746                       gimple_set_modified (stmt, true);
2747                     }
2748                 }
2749               else if (CONSTANT_CLASS_P (rhs1)
2750                        && CONSTANT_CLASS_P (def_rhs2))
2751                 {
2752                   /* CST +- (A +- CST) -> CST +- A.  */
2753                   tree cst = fold_binary (def_code == code
2754                                           ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
2755                                           TREE_TYPE (rhs2),
2756                                           rhs1, def_rhs2);
2757                   if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2758                     {
2759                       rhs1 = cst;
2760                       gimple_assign_set_rhs1 (stmt, rhs1);
2761                       rhs2 = def_rhs1;
2762                       gimple_assign_set_rhs2 (stmt, rhs2);
2763                       gimple_set_modified (stmt, true);
2764                     }
2765                 }
2766             }
2767           else if (def_code == BIT_NOT_EXPR)
2768             {
2769               tree def_rhs1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2770               if (code == PLUS_EXPR
2771                   && operand_equal_p (def_rhs1, rhs1, 0))
2772                 {
2773                   /* A + ~A -> -1.  */
2774                   rhs1 = build_all_ones_cst (TREE_TYPE (rhs1));
2775                   rhs2 = NULL_TREE;
2776                   code = TREE_CODE (rhs1);
2777                   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, code, rhs1, NULL_TREE);
2778                   gcc_assert (gsi_stmt (*gsi) == stmt);
2779                   gimple_set_modified (stmt, true);
2780                 }
2781             }
2782         }
2783     }
2784
2785 out:
2786   if (gimple_modified_p (stmt))
2787     {
2788       fold_stmt_inplace (gsi);
2789       update_stmt (stmt);
2790       return true;
2791     }
2792
2793   return false;
2794 }
2795
2796 /* Associate operands of a POINTER_PLUS_EXPR assignmen at *GSI.  Returns
2797    true if anything changed, false otherwise.  */
2798
2799 static bool
2800 associate_pointerplus_align (gimple_stmt_iterator *gsi)
2801 {
2802   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
2803   gimple def_stmt;
2804   tree ptr, rhs, algn;
2805
2806   /* Pattern match
2807        tem = (sizetype) ptr;
2808        tem = tem & algn;
2809        tem = -tem;
2810        ... = ptr p+ tem;
2811      and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
2812        ... = ptr & ~algn;  */
2813   ptr = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2814   rhs = gimple_assign_rhs2 (stmt);
2815   if (TREE_CODE (rhs) != SSA_NAME)
2816     return false;
2817   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs);
2818   if (!is_gimple_assign (def_stmt)
2819       || gimple_assign_rhs_code (def_stmt) != NEGATE_EXPR)
2820     return false;
2821   rhs = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2822   if (TREE_CODE (rhs) != SSA_NAME)
2823     return false;
2824   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs);
2825   if (!is_gimple_assign (def_stmt)
2826       || gimple_assign_rhs_code (def_stmt) != BIT_AND_EXPR)
2827     return false;
2828   rhs = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2829   algn = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
2830   if (TREE_CODE (rhs) != SSA_NAME
2831       || TREE_CODE (algn) != INTEGER_CST)
2832     return false;
2833   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs);
2834   if (!is_gimple_assign (def_stmt)
2835       || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
2836     return false;
2837   if (gimple_assign_rhs1 (def_stmt) != ptr)
2838     return false;
2839
2840   algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (ptr), wi::bit_not (algn));
2841   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, BIT_AND_EXPR, ptr, algn);
2842   fold_stmt_inplace (gsi);
2843   update_stmt (stmt);
2844
2845   return true;
2846 }
2847
2848 /* Associate operands of a POINTER_PLUS_EXPR assignmen at *GSI.  Returns
2849    true if anything changed, false otherwise.  */
2850
2851 static bool
2852 associate_pointerplus_diff (gimple_stmt_iterator *gsi)
2853 {
2854   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
2855   gimple def_stmt;
2856   tree ptr1, rhs;
2857
2858   /* Pattern match
2859        tem1 = (long) ptr1;
2860        tem2 = (long) ptr2;
2861        tem3 = tem2 - tem1;
2862        tem4 = (unsigned long) tem3;
2863        tem5 = ptr1 + tem4;
2864      and produce
2865        tem5 = ptr2;  */
2866   ptr1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2867   rhs = gimple_assign_rhs2 (stmt);
2868   if (TREE_CODE (rhs) != SSA_NAME)
2869     return false;
2870   gimple minus = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs);
2871   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
2872   if (is_gimple_assign (minus)
2873       && CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (minus))
2874       && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (minus)))
2875           == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs)))
2876       && TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (minus)) == SSA_NAME)
2877     minus = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs1 (minus));
2878   if (!is_gimple_assign (minus))
2879     return false;
2880   if (gimple_assign_rhs_code (minus) != MINUS_EXPR)
2881     return false;
2882   rhs = gimple_assign_rhs2 (minus);
2883   if (TREE_CODE (rhs) != SSA_NAME)
2884     return false;
2885   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs);
2886   if (!is_gimple_assign (def_stmt)
2887       || ! CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
2888       || gimple_assign_rhs1 (def_stmt) != ptr1)
2889     return false;
2890   rhs = gimple_assign_rhs1 (minus);
2891   if (TREE_CODE (rhs) != SSA_NAME)
2892     return false;
2893   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs);
2894   if (!is_gimple_assign (def_stmt)
2895       || ! CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
2896     return false;
2897   rhs = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2898   if (! useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (ptr1), TREE_TYPE (rhs)))
2899     return false;
2900
2901   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, TREE_CODE (rhs), rhs, NULL_TREE);
2902   update_stmt (stmt);
2903
2904   return true;
2905 }
2906
2907 /* Associate operands of a POINTER_PLUS_EXPR assignmen at *GSI.  Returns
2908    true if anything changed, false otherwise.  */
2909
2910 static bool
2911 associate_pointerplus (gimple_stmt_iterator *gsi)
2912 {
2913   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
2914   gimple def_stmt;
2915   tree ptr, off1, off2;
2916
2917   if (associate_pointerplus_align (gsi)
2918       || associate_pointerplus_diff (gsi))
2919     return true;
2920
2921   /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
2922   ptr = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2923   off1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
2924   if (TREE_CODE (ptr) != SSA_NAME
2925       || !has_single_use (ptr))
2926     return false;
2927   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (ptr);
2928   if (!is_gimple_assign (def_stmt)
2929       || gimple_assign_rhs_code (def_stmt) != POINTER_PLUS_EXPR
2930       || !can_propagate_from (def_stmt))
2931     return false;
2932   ptr = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2933   off2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
2934   if (!types_compatible_p (TREE_TYPE (off1), TREE_TYPE (off2)))
2935     return false;
2936
2937   tree off = make_ssa_name (TREE_TYPE (off1), NULL);
2938   gimple ostmt = gimple_build_assign_with_ops (PLUS_EXPR, off, off1, off2);
2939   gsi_insert_before (gsi, ostmt, GSI_SAME_STMT);
2940
2941   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, POINTER_PLUS_EXPR, ptr, off);
2942   update_stmt (stmt);
2943
2944   return true;
2945 }
2946
2947 /* Combine two conversions in a row for the second conversion at *GSI.
2948    Returns 1 if there were any changes made, 2 if cfg-cleanup needs to
2949    run.  Else it returns 0.  */
2950  
2951 static int
2952 combine_conversions (gimple_stmt_iterator *gsi)
2953 {
2954   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
2955   gimple def_stmt;
2956   tree op0, lhs;
2957   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
2958   enum tree_code code2;
2959
2960   gcc_checking_assert (CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
2961                        || code == FLOAT_EXPR
2962                        || code == FIX_TRUNC_EXPR);
2963
2964   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
2965   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2966   if (useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (op0)))
2967     {
2968       gimple_assign_set_rhs_code (stmt, TREE_CODE (op0));
2969       return 1;
2970     }
2971
2972   if (TREE_CODE (op0) != SSA_NAME)
2973     return 0;
2974
2975   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op0);
2976   if (!is_gimple_assign (def_stmt))
2977     return 0;
2978
2979   code2 = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
2980
2981   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code2) || code2 == FLOAT_EXPR)
2982     {
2983       tree defop0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2984       tree type = TREE_TYPE (lhs);
2985       tree inside_type = TREE_TYPE (defop0);
2986       tree inter_type = TREE_TYPE (op0);
2987       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
2988       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
2989       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
2990       int inside_vec = TREE_CODE (inside_type) == VECTOR_TYPE;
2991       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
2992       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
2993       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
2994       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
2995       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
2996       int inter_vec = TREE_CODE (inter_type) == VECTOR_TYPE;
2997       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
2998       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
2999       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
3000       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
3001       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
3002       int final_vec = TREE_CODE (type) == VECTOR_TYPE;
3003       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
3004       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
3005
3006       /* Don't propagate ssa names that occur in abnormal phis.  */
3007       if (TREE_CODE (defop0) == SSA_NAME
3008           && SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (defop0))
3009         return 0;
3010
3011       /* In addition to the cases of two conversions in a row
3012          handled below, if we are converting something to its own
3013          type via an object of identical or wider precision, neither
3014          conversion is needed.  */
3015       if (useless_type_conversion_p (type, inside_type)
3016           && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
3017               || (inter_float && final_float))
3018           && inter_prec >= final_prec)
3019         {
3020           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, unshare_expr (defop0));
3021           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, TREE_CODE (defop0));
3022           update_stmt (stmt);
3023           return remove_prop_source_from_use (op0) ? 2 : 1;
3024         }
3025
3026       /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
3027          float or both integer, we don't need the middle conversion if the
3028          former is wider than the latter and doesn't change the signedness
3029          (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
3030          then we sometimes need the middle conversion.  Likewise if the
3031          final type has a precision not equal to the size of its mode.  */
3032       if (((inter_int && inside_int)
3033            || (inter_float && inside_float)
3034            || (inter_vec && inside_vec))
3035           && inter_prec >= inside_prec
3036           && (inter_float || inter_vec
3037               || inter_unsignedp == inside_unsignedp)
3038           && ! (final_prec != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3039                 && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type))
3040           && ! final_ptr
3041           && (! final_vec || inter_prec == inside_prec))
3042         {
3043           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, defop0);
3044           update_stmt (stmt);
3045           return remove_prop_source_from_use (op0) ? 2 : 1;
3046         }
3047
3048       /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
3049          replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
3050          final conversion does not change precision we can drop the
3051          intermediate conversion.  */
3052       if (inside_int && inter_int && final_int
3053           && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
3054                && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
3055               || final_prec == inter_prec))
3056         {
3057           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, defop0);
3058           update_stmt (stmt);
3059           return remove_prop_source_from_use (op0) ? 2 : 1;
3060         }
3061
3062       /* Two conversions in a row are not needed unless:
3063          - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
3064          - some conversion is a vector (overstrict for now), or
3065          - the intermediate type is narrower than both initial and
3066          final, or
3067          - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
3068          and the outermost type is wider than the intermediate, or
3069          - the initial type is a pointer type and the precisions of the
3070          intermediate and final types differ, or
3071          - the final type is a pointer type and the precisions of the
3072          initial and intermediate types differ.  */
3073       if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
3074           && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
3075           && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
3076           && ! (inside_int && inter_int
3077                 && inter_unsignedp != inside_unsignedp
3078                 && inter_prec < final_prec)
3079           && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
3080               == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
3081           && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
3082           && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec)
3083           && ! (final_prec != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3084                 && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type)))
3085         {
3086           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, defop0);
3087           update_stmt (stmt);
3088           return remove_prop_source_from_use (op0) ? 2 : 1;
3089         }
3090
3091       /* A truncation to an unsigned type should be canonicalized as
3092          bitwise and of a mask.  */
3093       if (final_int && inter_int && inside_int
3094           && final_prec == inside_prec
3095           && final_prec > inter_prec
3096           && inter_unsignedp)
3097         {
3098           tree tem;
3099           tem = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, inside_type,
3100                              defop0,
3101                              wide_int_to_tree
3102                              (inside_type,
3103                               wi::mask (inter_prec, false,
3104                                         TYPE_PRECISION (inside_type))));
3105           if (!useless_type_conversion_p (type, inside_type))
3106             {
3107               tem = force_gimple_operand_gsi (gsi, tem, true, NULL_TREE, true,
3108                                               GSI_SAME_STMT);
3109               gimple_assign_set_rhs1 (stmt, tem);
3110             }
3111           else
3112             gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, tem);
3113           update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
3114           return 1;
3115         }
3116
3117       /* If we are converting an integer to a floating-point that can
3118          represent it exactly and back to an integer, we can skip the
3119          floating-point conversion.  */
3120       if (inside_int && inter_float && final_int &&
3121           (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
3122           >= inside_prec - !inside_unsignedp)
3123         {
3124           if (useless_type_conversion_p (type, inside_type))
3125             {
3126               gimple_assign_set_rhs1 (stmt, unshare_expr (defop0));
3127               gimple_assign_set_rhs_code (stmt, TREE_CODE (defop0));
3128               update_stmt (stmt);
3129               return remove_prop_source_from_use (op0) ? 2 : 1;
3130             }
3131           else
3132             {
3133               gimple_assign_set_rhs1 (stmt, defop0);
3134               gimple_assign_set_rhs_code (stmt, CONVERT_EXPR);
3135               update_stmt (stmt);
3136               return remove_prop_source_from_use (op0) ? 2 : 1;
3137             }
3138         }
3139     }
3140
3141   return 0;
3142 }
3143
3144 /* Combine VIEW_CONVERT_EXPRs with their defining statement.  */
3145
3146 static bool
3147 simplify_vce (gimple_stmt_iterator *gsi)
3148 {
3149   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
3150   tree type = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
3151
3152   /* Drop useless VIEW_CONVERT_EXPRs.  */
3153   tree op = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (stmt), 0);
3154   if (useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (op)))
3155     {
3156       gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op);
3157       update_stmt (stmt);
3158       return true;
3159     }
3160
3161   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
3162     return false;
3163
3164   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
3165   if (!is_gimple_assign (def_stmt))
3166     return false;
3167
3168   tree def_op = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
3169   switch (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
3170     {
3171     CASE_CONVERT:
3172       /* Strip integral conversions that do not change the precision.  */
3173       if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
3174            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
3175           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (def_op))
3176               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (def_op)))
3177           && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op))
3178               == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (def_op))))
3179         {
3180           TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (stmt), 0) = def_op;
3181           update_stmt (stmt);
3182           return true;
3183         }
3184       break;
3185
3186     case VIEW_CONVERT_EXPR:
3187       /* Series of VIEW_CONVERT_EXPRs on register operands can
3188          be contracted.  */
3189       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (def_op, 0)) == SSA_NAME)
3190         {
3191           if (useless_type_conversion_p (type,
3192                                          TREE_TYPE (TREE_OPERAND (def_op, 0))))
3193             gimple_assign_set_rhs1 (stmt, TREE_OPERAND (def_op, 0));
3194           else
3195             TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (stmt), 0)
3196                 = TREE_OPERAND (def_op, 0);
3197           update_stmt (stmt);
3198           return true;
3199         }
3200
3201     default:;
3202     }
3203
3204   return false;
3205 }
3206
3207 /* Combine an element access with a shuffle.  Returns true if there were
3208    any changes made, else it returns false.  */
3209  
3210 static bool
3211 simplify_bitfield_ref (gimple_stmt_iterator *gsi)
3212 {
3213   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
3214   gimple def_stmt;
3215   tree op, op0, op1, op2;
3216   tree elem_type;
3217   unsigned idx, n, size;
3218   enum tree_code code;
3219
3220   op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3221   gcc_checking_assert (TREE_CODE (op) == BIT_FIELD_REF);
3222
3223   op0 = TREE_OPERAND (op, 0);
3224   if (TREE_CODE (op0) != SSA_NAME
3225       || TREE_CODE (TREE_TYPE (op0)) != VECTOR_TYPE)
3226     return false;
3227
3228   def_stmt = get_prop_source_stmt (op0, false, NULL);
3229   if (!def_stmt || !can_propagate_from (def_stmt))
3230     return false;
3231
3232   op1 = TREE_OPERAND (op, 1);
3233   op2 = TREE_OPERAND (op, 2);
3234   code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
3235
3236   if (code == CONSTRUCTOR)
3237     {
3238       tree tem = fold_ternary (BIT_FIELD_REF, TREE_TYPE (op),
3239                                gimple_assign_rhs1 (def_stmt), op1, op2);
3240       if (!tem || !valid_gimple_rhs_p (tem))
3241         return false;
3242       gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, tem);
3243       update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
3244       return true;
3245     }
3246
3247   elem_type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (op0));
3248   if (TREE_TYPE (op) != elem_type)
3249     return false;
3250
3251   size = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (elem_type));
3252   n = TREE_INT_CST_LOW (op1) / size;
3253   if (n != 1)
3254     return false;
3255   idx = TREE_INT_CST_LOW (op2) / size;
3256
3257   if (code == VEC_PERM_EXPR)
3258     {
3259       tree p, m, index, tem;
3260       unsigned nelts;
3261       m = gimple_assign_rhs3 (def_stmt);
3262       if (TREE_CODE (m) != VECTOR_CST)
3263         return false;
3264       nelts = VECTOR_CST_NELTS (m);
3265       idx = TREE_INT_CST_LOW (VECTOR_CST_ELT (m, idx));
3266       idx %= 2 * nelts;
3267       if (idx < nelts)
3268         {
3269           p = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
3270         }
3271       else
3272         {
3273           p = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
3274           idx -= nelts;
3275         }
3276       index = build_int_cst (TREE_TYPE (TREE_TYPE (m)), idx * size);
3277       tem = build3 (BIT_FIELD_REF, TREE_TYPE (op),
3278                     unshare_expr (p), op1, index);
3279       gimple_assign_set_rhs1 (stmt, tem);
3280       fold_stmt (gsi);
3281       update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
3282       return true;
3283     }
3284
3285   return false;
3286 }
3287
3288 /* Determine whether applying the 2 permutations (mask1 then mask2)
3289    gives back one of the input.  */
3290
3291 static int
3292 is_combined_permutation_identity (tree mask1, tree mask2)
3293 {
3294   tree mask;
3295   unsigned int nelts, i, j;
3296   bool maybe_identity1 = true;
3297   bool maybe_identity2 = true;
3298
3299   gcc_checking_assert (TREE_CODE (mask1) == VECTOR_CST
3300                        && TREE_CODE (mask2) == VECTOR_CST);
3301   mask = fold_ternary (VEC_PERM_EXPR, TREE_TYPE (mask1), mask1, mask1, mask2);
3302   gcc_assert (TREE_CODE (mask) == VECTOR_CST);
3303
3304   nelts = VECTOR_CST_NELTS (mask);
3305   for (i = 0; i < nelts; i++)
3306     {
3307       tree val = VECTOR_CST_ELT (mask, i);
3308       gcc_assert (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST);
3309       j = TREE_INT_CST_LOW (val) & (2 * nelts - 1);
3310       if (j == i)
3311         maybe_identity2 = false;
3312       else if (j == i + nelts)
3313         maybe_identity1 = false;
3314       else
3315         return 0;
3316     }
3317   return maybe_identity1 ? 1 : maybe_identity2 ? 2 : 0;
3318 }
3319
3320 /* Combine a shuffle with its arguments.  Returns 1 if there were any
3321    changes made, 2 if cfg-cleanup needs to run.  Else it returns 0.  */
3322  
3323 static int
3324 simplify_permutation (gimple_stmt_iterator *gsi)
3325 {
3326   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
3327   gimple def_stmt;
3328   tree op0, op1, op2, op3, arg0, arg1;
3329   enum tree_code code;
3330   bool single_use_op0 = false;
3331
3332   gcc_checking_assert (gimple_assign_rhs_code (stmt) == VEC_PERM_EXPR);
3333
3334   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3335   op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
3336   op2 = gimple_assign_rhs3 (stmt);
3337
3338   if (TREE_CODE (op2) != VECTOR_CST)
3339     return 0;
3340
3341   if (TREE_CODE (op0) == VECTOR_CST)
3342     {
3343       code = VECTOR_CST;
3344       arg0 = op0;
3345     }
3346   else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3347     {
3348       def_stmt = get_prop_source_stmt (op0, false, &single_use_op0);
3349       if (!def_stmt || !can_propagate_from (def_stmt))
3350         return 0;
3351
3352       code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
3353       arg0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
3354     }
3355   else
3356     return 0;
3357
3358   /* Two consecutive shuffles.  */
3359   if (code == VEC_PERM_EXPR)
3360     {
3361       tree orig;
3362       int ident;
3363
3364       if (op0 != op1)
3365         return 0;
3366       op3 = gimple_assign_rhs3 (def_stmt);
3367       if (TREE_CODE (op3) != VECTOR_CST)
3368         return 0;
3369       ident = is_combined_permutation_identity (op3, op2);
3370       if (!ident)
3371         return 0;
3372       orig = (ident == 1) ? gimple_assign_rhs1 (def_stmt)
3373                           : gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
3374       gimple_assign_set_rhs1 (stmt, unshare_expr (orig));
3375       gimple_assign_set_rhs_code (stmt, TREE_CODE (orig));
3376       gimple_set_num_ops (stmt, 2);
3377       update_stmt (stmt);
3378       return remove_prop_source_from_use (op0) ? 2 : 1;
3379     }
3380
3381   /* Shuffle of a constructor.  */
3382   else if (code == CONSTRUCTOR || code == VECTOR_CST)
3383     {
3384       tree opt;
3385       bool ret = false;
3386       if (op0 != op1)
3387         {
3388           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && !single_use_op0)
3389             return 0;
3390
3391           if (TREE_CODE (op1) == VECTOR_CST)
3392             arg1 = op1;
3393           else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3394             {
3395               enum tree_code code2;
3396
3397               gimple def_stmt2 = get_prop_source_stmt (op1, true, NULL);
3398               if (!def_stmt2 || !can_propagate_from (def_stmt2))
3399                 return 0;
3400
3401               code2 = gimple_assign_rhs_code (def_stmt2);
3402               if (code2 != CONSTRUCTOR && code2 != VECTOR_CST)
3403                 return 0;
3404               arg1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt2);
3405             }
3406           else
3407             return 0;
3408         }
3409       else
3410         {
3411           /* Already used twice in this statement.  */
3412           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && num_imm_uses (op0) > 2)
3413             return 0;
3414           arg1 = arg0;
3415         }
3416       opt = fold_ternary (VEC_PERM_EXPR, TREE_TYPE (op0), arg0, arg1, op2);
3417       if (!opt
3418           || (TREE_CODE (opt) != CONSTRUCTOR && TREE_CODE (opt) != VECTOR_CST))
3419         return 0;
3420       gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, opt);
3421       update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
3422       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3423         ret = remove_prop_source_from_use (op0);
3424       if (op0 != op1 && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3425         ret |= remove_prop_source_from_use (op1);
3426       return ret ? 2 : 1;
3427     }
3428
3429   return 0;
3430 }
3431
3432 /* Recognize a VEC_PERM_EXPR.  Returns true if there were any changes.  */
3433
3434 static bool
3435 simplify_vector_constructor (gimple_stmt_iterator *gsi)
3436 {
3437   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
3438   gimple def_stmt;
3439   tree op, op2, orig, type, elem_type;
3440   unsigned elem_size, nelts, i;
3441   enum tree_code code;
3442   constructor_elt *elt;
3443   unsigned char *sel;
3444   bool maybe_ident;
3445
3446   gcc_checking_assert (gimple_assign_rhs_code (stmt) == CONSTRUCTOR);
3447
3448   op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3449   type = TREE_TYPE (op);
3450   gcc_checking_assert (TREE_CODE (type) == VECTOR_TYPE);
3451
3452   nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
3453   elem_type = TREE_TYPE (type);
3454   elem_size = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (elem_type));
3455
3456   sel = XALLOCAVEC (unsigned char, nelts);
3457   orig = NULL;
3458   maybe_ident = true;
3459   FOR_EACH_VEC_SAFE_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (op), i, elt)
3460     {
3461       tree ref, op1;
3462
3463       if (i >= nelts)
3464         return false;
3465
3466       if (TREE_CODE (elt->value) != SSA_NAME)
3467         return false;
3468       def_stmt = get_prop_source_stmt (elt->value, false, NULL);
3469       if (!def_stmt)
3470         return false;
3471       code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
3472       if (code != BIT_FIELD_REF)
3473         return false;
3474       op1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
3475       ref = TREE_OPERAND (op1, 0);
3476       if (orig)
3477         {
3478           if (ref != orig)
3479             return false;
3480         }
3481       else
3482         {
3483           if (TREE_CODE (ref) != SSA_NAME)
3484             return false;
3485           if (!useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (ref)))
3486             return false;
3487           orig = ref;
3488         }
3489       if (TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (op1, 1)) != elem_size)
3490         return false;
3491       sel[i] = TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (op1, 2)) / elem_size;
3492       if (sel[i] != i) maybe_ident = false;
3493     }
3494   if (i < nelts)
3495     return false;
3496
3497   if (maybe_ident)
3498     gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, orig);
3499   else
3500     {
3501       tree mask_type, *mask_elts;
3502
3503       if (!can_vec_perm_p (TYPE_MODE (type), false, sel))
3504         return false;
3505       mask_type
3506         = build_vector_type (build_nonstandard_integer_type (elem_size, 1),
3507                              nelts);
3508       if (GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (mask_type)) != MODE_VECTOR_INT
3509           || GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (mask_type))
3510              != GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)))
3511         return false;
3512       mask_elts = XALLOCAVEC (tree, nelts);
3513       for (i = 0; i < nelts; i++)
3514         mask_elts[i] = build_int_cst (TREE_TYPE (mask_type), sel[i]);
3515       op2 = build_vector (mask_type, mask_elts);
3516       gimple_assign_set_rhs_with_ops_1 (gsi, VEC_PERM_EXPR, orig, orig, op2);
3517     }
3518   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
3519   return true;
3520 }
3521
3522 /* Simplify multiplications.
3523    Return true if a transformation applied, otherwise return false.  */
3524
3525 static bool
3526 simplify_mult (gimple_stmt_iterator *gsi)
3527 {
3528   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
3529   tree arg1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3530   tree arg2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
3531
3532   if (TREE_CODE (arg1) != SSA_NAME)
3533     return false;
3534
3535   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (arg1);
3536   if (!is_gimple_assign (def_stmt))
3537     return false;
3538
3539   /* Look through a sign-changing conversion.  */
3540   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
3541     {
3542       if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (def_stmt)))
3543           != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
3544           || TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)) != SSA_NAME)
3545         return false;
3546       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs1 (def_stmt));
3547       if (!is_gimple_assign (def_stmt))
3548         return false;
3549     }
3550
3551   if (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == EXACT_DIV_EXPR)
3552     {
3553       if (operand_equal_p (gimple_assign_rhs2 (def_stmt), arg2, 0))
3554         {
3555           tree res = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
3556           if (useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (arg1), TREE_TYPE (res)))
3557             gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, TREE_CODE (res), res,
3558                                             NULL_TREE);
3559           else
3560             gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, NOP_EXPR, res, NULL_TREE);
3561           gcc_assert (gsi_stmt (*gsi) == stmt);
3562           update_stmt (stmt);
3563           return true;
3564         }
3565     }
3566
3567   return false;
3568 }
3569 /* Main entry point for the forward propagation and statement combine
3570    optimizer.  */
3571
3572 namespace {
3573
3574 const pass_data pass_data_forwprop =
3575 {
3576   GIMPLE_PASS, /* type */
3577   "forwprop", /* name */
3578   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
3579   true, /* has_execute */
3580   TV_TREE_FORWPROP, /* tv_id */
3581   ( PROP_cfg | PROP_ssa ), /* properties_required */
3582   0, /* properties_provided */
3583   0, /* properties_destroyed */
3584   0, /* todo_flags_start */
3585   TODO_update_ssa, /* todo_flags_finish */
3586 };
3587
3588 class pass_forwprop : public gimple_opt_pass
3589 {
3590 public:
3591   pass_forwprop (gcc::context *ctxt)
3592     : gimple_opt_pass (pass_data_forwprop, ctxt)
3593   {}
3594
3595   /* opt_pass methods: */
3596   opt_pass * clone () { return new pass_forwprop (m_ctxt); }
3597   virtual bool gate (function *) { return flag_tree_forwprop; }
3598   virtual unsigned int execute (function *);
3599
3600 }; // class pass_forwprop
3601
3602 unsigned int
3603 pass_forwprop::execute (function *fun)
3604 {
3605   basic_block bb;
3606   unsigned int todoflags = 0;
3607
3608   cfg_changed = false;
3609
3610   FOR_EACH_BB_FN (bb, fun)
3611     {
3612       gimple_stmt_iterator gsi;
3613
3614       /* Apply forward propagation to all stmts in the basic-block.
3615          Note we update GSI within the loop as necessary.  */
3616       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); )
3617         {
3618           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
3619           tree lhs, rhs;
3620           enum tree_code code;
3621
3622           if (!is_gimple_assign (stmt))
3623             {
3624               gsi_next (&gsi);
3625               continue;
3626             }
3627
3628           lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
3629           rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3630           code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3631           if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME
3632               || has_zero_uses (lhs))
3633             {
3634               gsi_next (&gsi);
3635               continue;
3636             }
3637
3638           /* If this statement sets an SSA_NAME to an address,
3639              try to propagate the address into the uses of the SSA_NAME.  */
3640           if (code == ADDR_EXPR
3641               /* Handle pointer conversions on invariant addresses
3642                  as well, as this is valid gimple.  */
3643               || (CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
3644                   && TREE_CODE (rhs) == ADDR_EXPR
3645                   && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
3646             {
3647               tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (rhs, 0));
3648               if ((!base
3649                    || !DECL_P (base)
3650                    || decl_address_invariant_p (base))
3651                   && !stmt_references_abnormal_ssa_name (stmt)
3652                   && forward_propagate_addr_expr (lhs, rhs, true))
3653                 {
3654                   release_defs (stmt);
3655                   gsi_remove (&gsi, true);
3656                 }
3657               else
3658                 gsi_next (&gsi);
3659             }
3660           else if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
3661             {
3662               tree off = gimple_assign_rhs2 (stmt);
3663               if (TREE_CODE (off) == INTEGER_CST
3664                   && can_propagate_from (stmt)
3665                   && !simple_iv_increment_p (stmt)
3666                   /* ???  Better adjust the interface to that function
3667                      instead of building new trees here.  */
3668                   && forward_propagate_addr_expr
3669                        (lhs,
3670                         build1_loc (gimple_location (stmt),
3671                                     ADDR_EXPR, TREE_TYPE (rhs),
3672                                     fold_build2 (MEM_REF,
3673                                                  TREE_TYPE (TREE_TYPE (rhs)),
3674                                                  rhs,
3675                                                  fold_convert (ptr_type_node,
3676                                                                off))), true))
3677                 {
3678                   release_defs (stmt);
3679                   gsi_remove (&gsi, true);
3680                 }
3681               else if (is_gimple_min_invariant (rhs))
3682                 {
3683                   /* Make sure to fold &a[0] + off_1 here.  */
3684                   fold_stmt_inplace (&gsi);
3685                   update_stmt (stmt);
3686                   if (gimple_assign_rhs_code (stmt) == POINTER_PLUS_EXPR)
3687                     gsi_next (&gsi);
3688                 }
3689               else
3690                 gsi_next (&gsi);
3691             }
3692           else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3693             {
3694               if (forward_propagate_comparison (&gsi))
3695                 cfg_changed = true;
3696             }
3697           else
3698             gsi_next (&gsi);
3699         }
3700
3701       /* Combine stmts with the stmts defining their operands.
3702          Note we update GSI within the loop as necessary.  */
3703       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi);)
3704         {
3705           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
3706           bool changed = false;
3707
3708           /* Mark stmt as potentially needing revisiting.  */
3709           gimple_set_plf (stmt, GF_PLF_1, false);
3710
3711           switch (gimple_code (stmt))
3712             {
3713             case GIMPLE_ASSIGN:
3714               {
3715                 tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3716                 enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3717
3718                 if ((code == BIT_NOT_EXPR
3719                      || code == NEGATE_EXPR)
3720                     && TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
3721                   changed = simplify_not_neg_expr (&gsi);
3722                 else if (code == COND_EXPR
3723                          || code == VEC_COND_EXPR)
3724                   {
3725                     /* In this case the entire COND_EXPR is in rhs1. */
3726                     if (forward_propagate_into_cond (&gsi)
3727                         || combine_cond_exprs (&gsi))
3728                       {
3729                         changed = true;
3730                         stmt = gsi_stmt (gsi);
3731                       }
3732                   }
3733                 else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3734                   {
3735                     int did_something;
3736                     did_something = forward_propagate_into_comparison (&gsi);
3737                     if (did_something == 2)
3738                       cfg_changed = true;
3739                     changed = did_something != 0;
3740                   }
3741                 else if ((code == PLUS_EXPR
3742                           || code == BIT_IOR_EXPR
3743                           || code == BIT_XOR_EXPR)
3744                          && simplify_rotate (&gsi))
3745                   changed = true;
3746                 else if (code == BIT_AND_EXPR
3747                          || code == BIT_IOR_EXPR
3748                          || code == BIT_XOR_EXPR)
3749                   changed = simplify_bitwise_binary (&gsi);
3750                 else if (code == MULT_EXPR)
3751                   {
3752                     changed = simplify_mult (&gsi);
3753                     if (changed
3754                         && maybe_clean_or_replace_eh_stmt (stmt, stmt)
3755                         && gimple_purge_dead_eh_edges (bb))
3756                       cfg_changed = true;
3757                   }
3758                 else if (code == PLUS_EXPR
3759                          || code == MINUS_EXPR)
3760                   {
3761                     changed = associate_plusminus (&gsi);
3762                     if (changed
3763                         && maybe_clean_or_replace_eh_stmt (stmt, stmt)
3764                         && gimple_purge_dead_eh_edges (bb))
3765                       cfg_changed = true;
3766                   }
3767                 else if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
3768                   changed = associate_pointerplus (&gsi);
3769                 else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
3770                          || code == FLOAT_EXPR
3771                          || code == FIX_TRUNC_EXPR)
3772                   {
3773                     int did_something = combine_conversions (&gsi);
3774                     if (did_something == 2)
3775                       cfg_changed = true;
3776
3777                     /* If we have a narrowing conversion to an integral
3778                        type that is fed by a BIT_AND_EXPR, we might be
3779                        able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
3780                        masks off bits outside the final type (and nothing
3781                        else.  */
3782                     if (! did_something)
3783                       {
3784                         tree outer_type = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
3785                         tree inner_type = TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt));
3786                         if (TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == SSA_NAME
3787                             && INTEGRAL_TYPE_P (outer_type)
3788                             && INTEGRAL_TYPE_P (inner_type)
3789                             && (TYPE_PRECISION (outer_type)
3790                                 <= TYPE_PRECISION (inner_type)))
3791                           did_something = simplify_conversion_from_bitmask (&gsi);
3792                       }
3793                       
3794                     changed = did_something != 0;
3795                   }
3796                 else if (code == VIEW_CONVERT_EXPR)
3797                   changed = simplify_vce (&gsi);
3798                 else if (code == VEC_PERM_EXPR)
3799                   {
3800                     int did_something = simplify_permutation (&gsi);
3801                     if (did_something == 2)
3802                       cfg_changed = true;
3803                     changed = did_something != 0;
3804                   }
3805                 else if (code == BIT_FIELD_REF)
3806                   changed = simplify_bitfield_ref (&gsi);
3807                 else if (code == CONSTRUCTOR
3808                          && TREE_CODE (TREE_TYPE (rhs1)) == VECTOR_TYPE)
3809                   changed = simplify_vector_constructor (&gsi);
3810                 break;
3811               }
3812
3813             case GIMPLE_SWITCH:
3814               changed = simplify_gimple_switch (stmt);
3815               break;
3816
3817             case GIMPLE_COND:
3818               {
3819                 int did_something;
3820                 did_something = forward_propagate_into_gimple_cond (stmt);
3821                 if (did_something == 2)
3822                   cfg_changed = true;
3823                 changed = did_something != 0;
3824                 break;
3825               }
3826
3827             case GIMPLE_CALL:
3828               {
3829                 tree callee = gimple_call_fndecl (stmt);
3830                 if (callee != NULL_TREE
3831                     && DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) == BUILT_IN_NORMAL)
3832                   changed = simplify_builtin_call (&gsi, callee);
3833                 break;
3834               }
3835
3836             default:;
3837             }
3838
3839           if (changed)
3840             {
3841               /* If the stmt changed then re-visit it and the statements
3842                  inserted before it.  */
3843               for (; !gsi_end_p (gsi); gsi_prev (&gsi))
3844                 if (gimple_plf (gsi_stmt (gsi), GF_PLF_1))
3845                   break;
3846               if (gsi_end_p (gsi))
3847                 gsi = gsi_start_bb (bb);
3848               else
3849                 gsi_next (&gsi);
3850             }
3851           else
3852             {
3853               /* Stmt no longer needs to be revisited.  */
3854               gimple_set_plf (stmt, GF_PLF_1, true);
3855               gsi_next (&gsi);
3856             }
3857         }
3858     }
3859
3860   if (cfg_changed)
3861     todoflags |= TODO_cleanup_cfg;
3862
3863   return todoflags;
3864 }
3865
3866 } // anon namespace
3867
3868 gimple_opt_pass *
3869 make_pass_forwprop (gcc::context *ctxt)
3870 {
3871   return new pass_forwprop (ctxt);
3872 }