Backport from GCC mainline.
[platform/upstream/linaro-gcc.git] / gcc / tree-ssa-threadedge.c
1 /* SSA Jump Threading
2    Copyright (C) 2005-2016 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Jeff Law  <law@redhat.com>
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "backend.h"
25 #include "tree.h"
26 #include "gimple.h"
27 #include "predict.h"
28 #include "ssa.h"
29 #include "fold-const.h"
30 #include "cfgloop.h"
31 #include "gimple-iterator.h"
32 #include "tree-cfg.h"
33 #include "tree-ssa-threadupdate.h"
34 #include "params.h"
35 #include "tree-ssa-scopedtables.h"
36 #include "tree-ssa-threadedge.h"
37 #include "tree-ssa-threadbackward.h"
38 #include "tree-ssa-dom.h"
39 #include "gimple-fold.h"
40
41 /* To avoid code explosion due to jump threading, we limit the
42    number of statements we are going to copy.  This variable
43    holds the number of statements currently seen that we'll have
44    to copy as part of the jump threading process.  */
45 static int stmt_count;
46
47 /* Array to record value-handles per SSA_NAME.  */
48 vec<tree> ssa_name_values;
49
50 typedef tree (pfn_simplify) (gimple *, gimple *, class avail_exprs_stack *);
51
52 /* Set the value for the SSA name NAME to VALUE.  */
53
54 void
55 set_ssa_name_value (tree name, tree value)
56 {
57   if (SSA_NAME_VERSION (name) >= ssa_name_values.length ())
58     ssa_name_values.safe_grow_cleared (SSA_NAME_VERSION (name) + 1);
59   if (value && TREE_OVERFLOW_P (value))
60     value = drop_tree_overflow (value);
61   ssa_name_values[SSA_NAME_VERSION (name)] = value;
62 }
63
64 /* Initialize the per SSA_NAME value-handles array.  Returns it.  */
65 void
66 threadedge_initialize_values (void)
67 {
68   gcc_assert (!ssa_name_values.exists ());
69   ssa_name_values.create (num_ssa_names);
70 }
71
72 /* Free the per SSA_NAME value-handle array.  */
73 void
74 threadedge_finalize_values (void)
75 {
76   ssa_name_values.release ();
77 }
78
79 /* Return TRUE if we may be able to thread an incoming edge into
80    BB to an outgoing edge from BB.  Return FALSE otherwise.  */
81
82 bool
83 potentially_threadable_block (basic_block bb)
84 {
85   gimple_stmt_iterator gsi;
86
87   /* Special case.  We can get blocks that are forwarders, but are
88      not optimized away because they forward from outside a loop
89      to the loop header.   We want to thread through them as we can
90      sometimes thread to the loop exit, which is obviously profitable.
91      the interesting case here is when the block has PHIs.  */
92   if (gsi_end_p (gsi_start_nondebug_bb (bb))
93       && !gsi_end_p (gsi_start_phis (bb)))
94     return true;
95
96   /* If BB has a single successor or a single predecessor, then
97      there is no threading opportunity.  */
98   if (single_succ_p (bb) || single_pred_p (bb))
99     return false;
100
101   /* If BB does not end with a conditional, switch or computed goto,
102      then there is no threading opportunity.  */
103   gsi = gsi_last_bb (bb);
104   if (gsi_end_p (gsi)
105       || ! gsi_stmt (gsi)
106       || (gimple_code (gsi_stmt (gsi)) != GIMPLE_COND
107           && gimple_code (gsi_stmt (gsi)) != GIMPLE_GOTO
108           && gimple_code (gsi_stmt (gsi)) != GIMPLE_SWITCH))
109     return false;
110
111   return true;
112 }
113
114 /* Return the LHS of any ASSERT_EXPR where OP appears as the first
115    argument to the ASSERT_EXPR and in which the ASSERT_EXPR dominates
116    BB.  If no such ASSERT_EXPR is found, return OP.  */
117
118 static tree
119 lhs_of_dominating_assert (tree op, basic_block bb, gimple *stmt)
120 {
121   imm_use_iterator imm_iter;
122   gimple *use_stmt;
123   use_operand_p use_p;
124
125   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, op)
126     {
127       use_stmt = USE_STMT (use_p);
128       if (use_stmt != stmt
129           && gimple_assign_single_p (use_stmt)
130           && TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (use_stmt)) == ASSERT_EXPR
131           && TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (use_stmt), 0) == op
132           && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb, gimple_bb (use_stmt)))
133         {
134           return gimple_assign_lhs (use_stmt);
135         }
136     }
137   return op;
138 }
139
140 /* Record temporary equivalences created by PHIs at the target of the
141    edge E.  Record unwind information for the equivalences onto STACK.
142
143    If a PHI which prevents threading is encountered, then return FALSE
144    indicating we should not thread this edge, else return TRUE.
145
146    If SRC_MAP/DST_MAP exist, then mark the source and destination SSA_NAMEs
147    of any equivalences recorded.  We use this to make invalidation after
148    traversing back edges less painful.  */
149
150 static bool
151 record_temporary_equivalences_from_phis (edge e, const_and_copies *const_and_copies)
152 {
153   gphi_iterator gsi;
154
155   /* Each PHI creates a temporary equivalence, record them.
156      These are context sensitive equivalences and will be removed
157      later.  */
158   for (gsi = gsi_start_phis (e->dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
159     {
160       gphi *phi = gsi.phi ();
161       tree src = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e);
162       tree dst = gimple_phi_result (phi);
163
164       /* If the desired argument is not the same as this PHI's result
165          and it is set by a PHI in E->dest, then we can not thread
166          through E->dest.  */
167       if (src != dst
168           && TREE_CODE (src) == SSA_NAME
169           && gimple_code (SSA_NAME_DEF_STMT (src)) == GIMPLE_PHI
170           && gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (src)) == e->dest)
171         return false;
172
173       /* We consider any non-virtual PHI as a statement since it
174          count result in a constant assignment or copy operation.  */
175       if (!virtual_operand_p (dst))
176         stmt_count++;
177
178       const_and_copies->record_const_or_copy (dst, src);
179     }
180   return true;
181 }
182
183 /* Valueize hook for gimple_fold_stmt_to_constant_1.  */
184
185 static tree
186 threadedge_valueize (tree t)
187 {
188   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
189     {
190       tree tem = SSA_NAME_VALUE (t);
191       if (tem)
192         return tem;
193     }
194   return t;
195 }
196
197 /* Try to simplify each statement in E->dest, ultimately leading to
198    a simplification of the COND_EXPR at the end of E->dest.
199
200    Record unwind information for temporary equivalences onto STACK.
201
202    Use SIMPLIFY (a pointer to a callback function) to further simplify
203    statements using pass specific information.
204
205    We might consider marking just those statements which ultimately
206    feed the COND_EXPR.  It's not clear if the overhead of bookkeeping
207    would be recovered by trying to simplify fewer statements.
208
209    If we are able to simplify a statement into the form
210    SSA_NAME = (SSA_NAME | gimple invariant), then we can record
211    a context sensitive equivalence which may help us simplify
212    later statements in E->dest.  */
213
214 static gimple *
215 record_temporary_equivalences_from_stmts_at_dest (edge e,
216     const_and_copies *const_and_copies,
217     avail_exprs_stack *avail_exprs_stack,
218     pfn_simplify simplify)
219 {
220   gimple *stmt = NULL;
221   gimple_stmt_iterator gsi;
222   int max_stmt_count;
223
224   max_stmt_count = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_JUMP_THREAD_DUPLICATION_STMTS);
225
226   /* Walk through each statement in the block recording equivalences
227      we discover.  Note any equivalences we discover are context
228      sensitive (ie, are dependent on traversing E) and must be unwound
229      when we're finished processing E.  */
230   for (gsi = gsi_start_bb (e->dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
231     {
232       tree cached_lhs = NULL;
233
234       stmt = gsi_stmt (gsi);
235
236       /* Ignore empty statements and labels.  */
237       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_NOP
238           || gimple_code (stmt) == GIMPLE_LABEL
239           || is_gimple_debug (stmt))
240         continue;
241
242       /* If the statement has volatile operands, then we assume we
243          can not thread through this block.  This is overly
244          conservative in some ways.  */
245       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_ASM
246           && gimple_asm_volatile_p (as_a <gasm *> (stmt)))
247         return NULL;
248
249       /* If the statement is a unique builtin, we can not thread
250          through here.  */
251       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_CALL
252           && gimple_call_internal_p (stmt)
253           && gimple_call_internal_unique_p (stmt))
254         return NULL;
255
256       /* If duplicating this block is going to cause too much code
257          expansion, then do not thread through this block.  */
258       stmt_count++;
259       if (stmt_count > max_stmt_count)
260         return NULL;
261
262       /* If this is not a statement that sets an SSA_NAME to a new
263          value, then do not try to simplify this statement as it will
264          not simplify in any way that is helpful for jump threading.  */
265       if ((gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN
266            || TREE_CODE (gimple_assign_lhs (stmt)) != SSA_NAME)
267           && (gimple_code (stmt) != GIMPLE_CALL
268               || gimple_call_lhs (stmt) == NULL_TREE
269               || TREE_CODE (gimple_call_lhs (stmt)) != SSA_NAME))
270         continue;
271
272       /* The result of __builtin_object_size depends on all the arguments
273          of a phi node. Temporarily using only one edge produces invalid
274          results. For example
275
276          if (x < 6)
277            goto l;
278          else
279            goto l;
280
281          l:
282          r = PHI <&w[2].a[1](2), &a.a[6](3)>
283          __builtin_object_size (r, 0)
284
285          The result of __builtin_object_size is defined to be the maximum of
286          remaining bytes. If we use only one edge on the phi, the result will
287          change to be the remaining bytes for the corresponding phi argument.
288
289          Similarly for __builtin_constant_p:
290
291          r = PHI <1(2), 2(3)>
292          __builtin_constant_p (r)
293
294          Both PHI arguments are constant, but x ? 1 : 2 is still not
295          constant.  */
296
297       if (is_gimple_call (stmt))
298         {
299           tree fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
300           if (fndecl
301               && (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_OBJECT_SIZE
302                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_CONSTANT_P))
303             continue;
304         }
305
306       /* At this point we have a statement which assigns an RHS to an
307          SSA_VAR on the LHS.  We want to try and simplify this statement
308          to expose more context sensitive equivalences which in turn may
309          allow us to simplify the condition at the end of the loop.
310
311          Handle simple copy operations as well as implied copies from
312          ASSERT_EXPRs.  */
313       if (gimple_assign_single_p (stmt)
314           && TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == SSA_NAME)
315         cached_lhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
316       else if (gimple_assign_single_p (stmt)
317                && TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == ASSERT_EXPR)
318         cached_lhs = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (stmt), 0);
319       else
320         {
321           /* A statement that is not a trivial copy or ASSERT_EXPR.
322              Try to fold the new expression.  Inserting the
323              expression into the hash table is unlikely to help.  */
324           /* ???  The DOM callback below can be changed to setting
325              the mprts_hook around the call to thread_across_edge,
326              avoiding the use substitution.  The VRP hook should be
327              changed to properly valueize operands itself using
328              SSA_NAME_VALUE in addition to its own lattice.  */
329           cached_lhs = gimple_fold_stmt_to_constant_1 (stmt,
330                                                        threadedge_valueize);
331           if (!cached_lhs
332               || (TREE_CODE (cached_lhs) != SSA_NAME
333                   && !is_gimple_min_invariant (cached_lhs)))
334             {
335               /* We're going to temporarily copy propagate the operands
336                  and see if that allows us to simplify this statement.  */
337               tree *copy;
338               ssa_op_iter iter;
339               use_operand_p use_p;
340               unsigned int num, i = 0;
341
342               num = NUM_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_USES);
343               copy = XALLOCAVEC (tree, num);
344
345               /* Make a copy of the uses & vuses into USES_COPY, then cprop into
346                  the operands.  */
347               FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, stmt, iter, SSA_OP_ALL_USES)
348                 {
349                   tree tmp = NULL;
350                   tree use = USE_FROM_PTR (use_p);
351
352                   copy[i++] = use;
353                   if (TREE_CODE (use) == SSA_NAME)
354                     tmp = SSA_NAME_VALUE (use);
355                   if (tmp)
356                     SET_USE (use_p, tmp);
357                 }
358
359               cached_lhs = (*simplify) (stmt, stmt, avail_exprs_stack);
360
361               /* Restore the statement's original uses/defs.  */
362               i = 0;
363               FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, stmt, iter, SSA_OP_ALL_USES)
364                 SET_USE (use_p, copy[i++]);
365             }
366         }
367
368       /* Record the context sensitive equivalence if we were able
369          to simplify this statement.  */
370       if (cached_lhs
371           && (TREE_CODE (cached_lhs) == SSA_NAME
372               || is_gimple_min_invariant (cached_lhs)))
373         const_and_copies->record_const_or_copy (gimple_get_lhs (stmt),
374                                                 cached_lhs);
375     }
376   return stmt;
377 }
378
379 /* Simplify the control statement at the end of the block E->dest.
380
381    To avoid allocating memory unnecessarily, a scratch GIMPLE_COND
382    is available to use/clobber in DUMMY_COND.
383
384    Use SIMPLIFY (a pointer to a callback function) to further simplify
385    a condition using pass specific information.
386
387    Return the simplified condition or NULL if simplification could
388    not be performed.
389
390    The available expression table is referenced via AVAIL_EXPRS_STACK.  */
391
392 static tree
393 simplify_control_stmt_condition (edge e,
394                                  gimple *stmt,
395                                  class avail_exprs_stack *avail_exprs_stack,
396                                  gcond *dummy_cond,
397                                  pfn_simplify simplify,
398                                  bool handle_dominating_asserts)
399 {
400   tree cond, cached_lhs;
401   enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
402
403   /* For comparisons, we have to update both operands, then try
404      to simplify the comparison.  */
405   if (code == GIMPLE_COND)
406     {
407       tree op0, op1;
408       enum tree_code cond_code;
409
410       op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
411       op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
412       cond_code = gimple_cond_code (stmt);
413
414       /* Get the current value of both operands.  */
415       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
416         {
417           for (int i = 0; i < 2; i++)
418             {
419               if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
420                   && SSA_NAME_VALUE (op0))
421                 op0 = SSA_NAME_VALUE (op0);
422               else
423                 break;
424             }
425         }
426
427       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
428         {
429           for (int i = 0; i < 2; i++)
430             {
431               if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
432                   && SSA_NAME_VALUE (op1))
433                 op1 = SSA_NAME_VALUE (op1);
434               else
435                 break;
436             }
437         }
438
439       if (handle_dominating_asserts)
440         {
441           /* Now see if the operand was consumed by an ASSERT_EXPR
442              which dominates E->src.  If so, we want to replace the
443              operand with the LHS of the ASSERT_EXPR.  */
444           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
445             op0 = lhs_of_dominating_assert (op0, e->src, stmt);
446
447           if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
448             op1 = lhs_of_dominating_assert (op1, e->src, stmt);
449         }
450
451       /* We may need to canonicalize the comparison.  For
452          example, op0 might be a constant while op1 is an
453          SSA_NAME.  Failure to canonicalize will cause us to
454          miss threading opportunities.  */
455       if (tree_swap_operands_p (op0, op1, false))
456         {
457           cond_code = swap_tree_comparison (cond_code);
458           std::swap (op0, op1);
459         }
460
461       /* Stuff the operator and operands into our dummy conditional
462          expression.  */
463       gimple_cond_set_code (dummy_cond, cond_code);
464       gimple_cond_set_lhs (dummy_cond, op0);
465       gimple_cond_set_rhs (dummy_cond, op1);
466
467       /* We absolutely do not care about any type conversions
468          we only care about a zero/nonzero value.  */
469       fold_defer_overflow_warnings ();
470
471       cached_lhs = fold_binary (cond_code, boolean_type_node, op0, op1);
472       if (cached_lhs)
473         while (CONVERT_EXPR_P (cached_lhs))
474           cached_lhs = TREE_OPERAND (cached_lhs, 0);
475
476       fold_undefer_overflow_warnings ((cached_lhs
477                                        && is_gimple_min_invariant (cached_lhs)),
478                                       stmt, WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
479
480       /* If we have not simplified the condition down to an invariant,
481          then use the pass specific callback to simplify the condition.  */
482       if (!cached_lhs
483           || !is_gimple_min_invariant (cached_lhs))
484         cached_lhs = (*simplify) (dummy_cond, stmt, avail_exprs_stack);
485
486       /* If we were testing an integer/pointer against a constant, then
487          we can use the FSM code to trace the value of the SSA_NAME.  If
488          a value is found, then the condition will collapse to a constant.
489
490          Return the SSA_NAME we want to trace back rather than the full
491          expression and give the FSM threader a chance to find its value.  */
492       if (cached_lhs == NULL)
493         {
494           /* Recover the original operands.  They may have been simplified
495              using context sensitive equivalences.  Those context sensitive
496              equivalences may not be valid on paths found by the FSM optimizer.  */
497           tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
498           tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
499
500           if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
501                || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
502               && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
503               && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
504             return op0;
505         }
506
507       return cached_lhs;
508     }
509
510   if (code == GIMPLE_SWITCH)
511     cond = gimple_switch_index (as_a <gswitch *> (stmt));
512   else if (code == GIMPLE_GOTO)
513     cond = gimple_goto_dest (stmt);
514   else
515     gcc_unreachable ();
516
517   /* We can have conditionals which just test the state of a variable
518      rather than use a relational operator.  These are simpler to handle.  */
519   if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
520     {
521       tree original_lhs = cond;
522       cached_lhs = cond;
523
524       /* Get the variable's current value from the equivalence chains.
525
526          It is possible to get loops in the SSA_NAME_VALUE chains
527          (consider threading the backedge of a loop where we have
528          a loop invariant SSA_NAME used in the condition).  */
529       if (cached_lhs)
530         {
531           for (int i = 0; i < 2; i++)
532             {
533               if (TREE_CODE (cached_lhs) == SSA_NAME
534                   && SSA_NAME_VALUE (cached_lhs))
535                 cached_lhs = SSA_NAME_VALUE (cached_lhs);
536               else
537                 break;
538             }
539         }
540
541       /* If we're dominated by a suitable ASSERT_EXPR, then
542          update CACHED_LHS appropriately.  */
543       if (handle_dominating_asserts && TREE_CODE (cached_lhs) == SSA_NAME)
544         cached_lhs = lhs_of_dominating_assert (cached_lhs, e->src, stmt);
545
546       /* If we haven't simplified to an invariant yet, then use the
547          pass specific callback to try and simplify it further.  */
548       if (cached_lhs && ! is_gimple_min_invariant (cached_lhs))
549         cached_lhs = (*simplify) (stmt, stmt, avail_exprs_stack);
550
551       /* We couldn't find an invariant.  But, callers of this
552          function may be able to do something useful with the
553          unmodified destination.  */
554       if (!cached_lhs)
555         cached_lhs = original_lhs;
556     }
557   else
558     cached_lhs = NULL;
559
560   return cached_lhs;
561 }
562
563 /* Copy debug stmts from DEST's chain of single predecessors up to
564    SRC, so that we don't lose the bindings as PHI nodes are introduced
565    when DEST gains new predecessors.  */
566 void
567 propagate_threaded_block_debug_into (basic_block dest, basic_block src)
568 {
569   if (!MAY_HAVE_DEBUG_STMTS)
570     return;
571
572   if (!single_pred_p (dest))
573     return;
574
575   gcc_checking_assert (dest != src);
576
577   gimple_stmt_iterator gsi = gsi_after_labels (dest);
578   int i = 0;
579   const int alloc_count = 16; // ?? Should this be a PARAM?
580
581   /* Estimate the number of debug vars overridden in the beginning of
582      DEST, to tell how many we're going to need to begin with.  */
583   for (gimple_stmt_iterator si = gsi;
584        i * 4 <= alloc_count * 3 && !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
585     {
586       gimple *stmt = gsi_stmt (si);
587       if (!is_gimple_debug (stmt))
588         break;
589       i++;
590     }
591
592   auto_vec<tree, alloc_count> fewvars;
593   hash_set<tree> *vars = NULL;
594
595   /* If we're already starting with 3/4 of alloc_count, go for a
596      hash_set, otherwise start with an unordered stack-allocated
597      VEC.  */
598   if (i * 4 > alloc_count * 3)
599     vars = new hash_set<tree>;
600
601   /* Now go through the initial debug stmts in DEST again, this time
602      actually inserting in VARS or FEWVARS.  Don't bother checking for
603      duplicates in FEWVARS.  */
604   for (gimple_stmt_iterator si = gsi; !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
605     {
606       gimple *stmt = gsi_stmt (si);
607       if (!is_gimple_debug (stmt))
608         break;
609
610       tree var;
611
612       if (gimple_debug_bind_p (stmt))
613         var = gimple_debug_bind_get_var (stmt);
614       else if (gimple_debug_source_bind_p (stmt))
615         var = gimple_debug_source_bind_get_var (stmt);
616       else
617         gcc_unreachable ();
618
619       if (vars)
620         vars->add (var);
621       else
622         fewvars.quick_push (var);
623     }
624
625   basic_block bb = dest;
626
627   do
628     {
629       bb = single_pred (bb);
630       for (gimple_stmt_iterator si = gsi_last_bb (bb);
631            !gsi_end_p (si); gsi_prev (&si))
632         {
633           gimple *stmt = gsi_stmt (si);
634           if (!is_gimple_debug (stmt))
635             continue;
636
637           tree var;
638
639           if (gimple_debug_bind_p (stmt))
640             var = gimple_debug_bind_get_var (stmt);
641           else if (gimple_debug_source_bind_p (stmt))
642             var = gimple_debug_source_bind_get_var (stmt);
643           else
644             gcc_unreachable ();
645
646           /* Discard debug bind overlaps.  ??? Unlike stmts from src,
647              copied into a new block that will precede BB, debug bind
648              stmts in bypassed BBs may actually be discarded if
649              they're overwritten by subsequent debug bind stmts, which
650              might be a problem once we introduce stmt frontier notes
651              or somesuch.  Adding `&& bb == src' to the condition
652              below will preserve all potentially relevant debug
653              notes.  */
654           if (vars && vars->add (var))
655             continue;
656           else if (!vars)
657             {
658               int i = fewvars.length ();
659               while (i--)
660                 if (fewvars[i] == var)
661                   break;
662               if (i >= 0)
663                 continue;
664
665               if (fewvars.length () < (unsigned) alloc_count)
666                 fewvars.quick_push (var);
667               else
668                 {
669                   vars = new hash_set<tree>;
670                   for (i = 0; i < alloc_count; i++)
671                     vars->add (fewvars[i]);
672                   fewvars.release ();
673                   vars->add (var);
674                 }
675             }
676
677           stmt = gimple_copy (stmt);
678           /* ??? Should we drop the location of the copy to denote
679              they're artificial bindings?  */
680           gsi_insert_before (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
681         }
682     }
683   while (bb != src && single_pred_p (bb));
684
685   if (vars)
686     delete vars;
687   else if (fewvars.exists ())
688     fewvars.release ();
689 }
690
691 /* See if TAKEN_EDGE->dest is a threadable block with no side effecs (ie, it
692    need not be duplicated as part of the CFG/SSA updating process).
693
694    If it is threadable, add it to PATH and VISITED and recurse, ultimately
695    returning TRUE from the toplevel call.   Otherwise do nothing and
696    return false.
697
698    DUMMY_COND, HANDLE_DOMINATING_ASSERTS and SIMPLIFY are used to
699    try and simplify the condition at the end of TAKEN_EDGE->dest.
700
701    The available expression table is referenced via AVAIL_EXPRS_STACK.  */
702
703 static bool
704 thread_around_empty_blocks (edge taken_edge,
705                             gcond *dummy_cond,
706                             class avail_exprs_stack *avail_exprs_stack,
707                             bool handle_dominating_asserts,
708                             pfn_simplify simplify,
709                             bitmap visited,
710                             vec<jump_thread_edge *> *path)
711 {
712   basic_block bb = taken_edge->dest;
713   gimple_stmt_iterator gsi;
714   gimple *stmt;
715   tree cond;
716
717   /* The key property of these blocks is that they need not be duplicated
718      when threading.  Thus they can not have visible side effects such
719      as PHI nodes.  */
720   if (!gsi_end_p (gsi_start_phis (bb)))
721     return false;
722
723   /* Skip over DEBUG statements at the start of the block.  */
724   gsi = gsi_start_nondebug_bb (bb);
725
726   /* If the block has no statements, but does have a single successor, then
727      it's just a forwarding block and we can thread through it trivially.
728
729      However, note that just threading through empty blocks with single
730      successors is not inherently profitable.  For the jump thread to
731      be profitable, we must avoid a runtime conditional.
732
733      By taking the return value from the recursive call, we get the
734      desired effect of returning TRUE when we found a profitable jump
735      threading opportunity and FALSE otherwise.
736
737      This is particularly important when this routine is called after
738      processing a joiner block.  Returning TRUE too aggressively in
739      that case results in pointless duplication of the joiner block.  */
740   if (gsi_end_p (gsi))
741     {
742       if (single_succ_p (bb))
743         {
744           taken_edge = single_succ_edge (bb);
745
746           if ((taken_edge->flags & EDGE_DFS_BACK) != 0)
747             return false;
748
749           if (!bitmap_bit_p (visited, taken_edge->dest->index))
750             {
751               jump_thread_edge *x
752                 = new jump_thread_edge (taken_edge, EDGE_NO_COPY_SRC_BLOCK);
753               path->safe_push (x);
754               bitmap_set_bit (visited, taken_edge->dest->index);
755               return thread_around_empty_blocks (taken_edge,
756                                                  dummy_cond,
757                                                  avail_exprs_stack,
758                                                  handle_dominating_asserts,
759                                                  simplify,
760                                                  visited,
761                                                  path);
762             }
763         }
764
765       /* We have a block with no statements, but multiple successors?  */
766       return false;
767     }
768
769   /* The only real statements this block can have are a control
770      flow altering statement.  Anything else stops the thread.  */
771   stmt = gsi_stmt (gsi);
772   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND
773       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_GOTO
774       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_SWITCH)
775     return false;
776
777   /* Extract and simplify the condition.  */
778   cond = simplify_control_stmt_condition (taken_edge, stmt,
779                                           avail_exprs_stack, dummy_cond,
780                                           simplify, handle_dominating_asserts);
781
782   /* If the condition can be statically computed and we have not already
783      visited the destination edge, then add the taken edge to our thread
784      path.  */
785   if (cond && is_gimple_min_invariant (cond))
786     {
787       taken_edge = find_taken_edge (bb, cond);
788
789       if ((taken_edge->flags & EDGE_DFS_BACK) != 0)
790         return false;
791
792       if (bitmap_bit_p (visited, taken_edge->dest->index))
793         return false;
794       bitmap_set_bit (visited, taken_edge->dest->index);
795
796       jump_thread_edge *x
797         = new jump_thread_edge (taken_edge, EDGE_NO_COPY_SRC_BLOCK);
798       path->safe_push (x);
799
800       thread_around_empty_blocks (taken_edge,
801                                   dummy_cond,
802                                   avail_exprs_stack,
803                                   handle_dominating_asserts,
804                                   simplify,
805                                   visited,
806                                   path);
807       return true;
808     }
809
810   return false;
811 }
812
813 /* We are exiting E->src, see if E->dest ends with a conditional
814    jump which has a known value when reached via E.
815
816    E->dest can have arbitrary side effects which, if threading is
817    successful, will be maintained.
818
819    Special care is necessary if E is a back edge in the CFG as we
820    may have already recorded equivalences for E->dest into our
821    various tables, including the result of the conditional at
822    the end of E->dest.  Threading opportunities are severely
823    limited in that case to avoid short-circuiting the loop
824    incorrectly.
825
826    DUMMY_COND is a shared cond_expr used by condition simplification as scratch,
827    to avoid allocating memory.
828
829    HANDLE_DOMINATING_ASSERTS is true if we should try to replace operands of
830    the simplified condition with left-hand sides of ASSERT_EXPRs they are
831    used in.
832
833    STACK is used to undo temporary equivalences created during the walk of
834    E->dest.
835
836    SIMPLIFY is a pass-specific function used to simplify statements.
837
838    Our caller is responsible for restoring the state of the expression
839    and const_and_copies stacks.
840
841    Positive return value is success.  Zero return value is failure, but
842    the block can still be duplicated as a joiner in a jump thread path,
843    negative indicates the block should not be duplicated and thus is not
844    suitable for a joiner in a jump threading path.  */
845
846 static int
847 thread_through_normal_block (edge e,
848                              gcond *dummy_cond,
849                              bool handle_dominating_asserts,
850                              const_and_copies *const_and_copies,
851                              avail_exprs_stack *avail_exprs_stack,
852                              pfn_simplify simplify,
853                              vec<jump_thread_edge *> *path,
854                              bitmap visited)
855 {
856   /* We want to record any equivalences created by traversing E.  */
857   if (!handle_dominating_asserts)
858     record_temporary_equivalences (e, const_and_copies, avail_exprs_stack);
859
860   /* PHIs create temporary equivalences.
861      Note that if we found a PHI that made the block non-threadable, then
862      we need to bubble that up to our caller in the same manner we do
863      when we prematurely stop processing statements below.  */
864   if (!record_temporary_equivalences_from_phis (e, const_and_copies))
865     return -1;
866
867   /* Now walk each statement recording any context sensitive
868      temporary equivalences we can detect.  */
869   gimple *stmt
870     = record_temporary_equivalences_from_stmts_at_dest (e, const_and_copies,
871                                                         avail_exprs_stack,
872                                                         simplify);
873
874   /* There's two reasons STMT might be null, and distinguishing
875      between them is important.
876
877      First the block may not have had any statements.  For example, it
878      might have some PHIs and unconditionally transfer control elsewhere.
879      Such blocks are suitable for jump threading, particularly as a
880      joiner block.
881
882      The second reason would be if we did not process all the statements
883      in the block (because there were too many to make duplicating the
884      block profitable.   If we did not look at all the statements, then
885      we may not have invalidated everything needing invalidation.  Thus
886      we must signal to our caller that this block is not suitable for
887      use as a joiner in a threading path.  */
888   if (!stmt)
889     {
890       /* First case.  The statement simply doesn't have any instructions, but
891          does have PHIs.  */
892       if (gsi_end_p (gsi_start_nondebug_bb (e->dest))
893           && !gsi_end_p (gsi_start_phis (e->dest)))
894         return 0;
895
896       /* Second case.  */
897       return -1;
898     }
899
900   /* If we stopped at a COND_EXPR or SWITCH_EXPR, see if we know which arm
901      will be taken.  */
902   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
903       || gimple_code (stmt) == GIMPLE_GOTO
904       || gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
905     {
906       tree cond;
907
908       /* Extract and simplify the condition.  */
909       cond = simplify_control_stmt_condition (e, stmt, avail_exprs_stack,
910                                               dummy_cond, simplify,
911                                               handle_dominating_asserts);
912
913       if (!cond)
914         return 0;
915
916       if (is_gimple_min_invariant (cond))
917         {
918           edge taken_edge = find_taken_edge (e->dest, cond);
919           basic_block dest = (taken_edge ? taken_edge->dest : NULL);
920
921           /* DEST could be NULL for a computed jump to an absolute
922              address.  */
923           if (dest == NULL
924               || dest == e->dest
925               || (taken_edge->flags & EDGE_DFS_BACK) != 0
926               || bitmap_bit_p (visited, dest->index))
927             return 0;
928
929           /* Only push the EDGE_START_JUMP_THREAD marker if this is
930              first edge on the path.  */
931           if (path->length () == 0)
932             {
933               jump_thread_edge *x
934                 = new jump_thread_edge (e, EDGE_START_JUMP_THREAD);
935               path->safe_push (x);
936             }
937
938           jump_thread_edge *x
939             = new jump_thread_edge (taken_edge, EDGE_COPY_SRC_BLOCK);
940           path->safe_push (x);
941
942           /* See if we can thread through DEST as well, this helps capture
943              secondary effects of threading without having to re-run DOM or
944              VRP.
945
946              We don't want to thread back to a block we have already
947              visited.  This may be overly conservative.  */
948           bitmap_set_bit (visited, dest->index);
949           bitmap_set_bit (visited, e->dest->index);
950           thread_around_empty_blocks (taken_edge,
951                                       dummy_cond,
952                                       avail_exprs_stack,
953                                       handle_dominating_asserts,
954                                       simplify,
955                                       visited,
956                                       path);
957           return 1;
958         }
959     }
960   return 0;
961 }
962
963 /* We are exiting E->src, see if E->dest ends with a conditional
964    jump which has a known value when reached via E.
965
966    DUMMY_COND is a shared cond_expr used by condition simplification as scratch,
967    to avoid allocating memory.
968
969    HANDLE_DOMINATING_ASSERTS is true if we should try to replace operands of
970    the simplified condition with left-hand sides of ASSERT_EXPRs they are
971    used in.
972
973    CONST_AND_COPIES is used to undo temporary equivalences created during the
974    walk of E->dest.
975
976    The available expression table is referenced vai AVAIL_EXPRS_STACK.
977
978    SIMPLIFY is a pass-specific function used to simplify statements.  */
979
980 void
981 thread_across_edge (gcond *dummy_cond,
982                     edge e,
983                     bool handle_dominating_asserts,
984                     class const_and_copies *const_and_copies,
985                     class avail_exprs_stack *avail_exprs_stack,
986                     tree (*simplify) (gimple *, gimple *,
987                                       class avail_exprs_stack *))
988 {
989   bitmap visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
990
991   stmt_count = 0;
992
993   vec<jump_thread_edge *> *path = new vec<jump_thread_edge *> ();
994   bitmap_clear (visited);
995   bitmap_set_bit (visited, e->src->index);
996   bitmap_set_bit (visited, e->dest->index);
997
998   int threaded;
999   if ((e->flags & EDGE_DFS_BACK) == 0)
1000     threaded = thread_through_normal_block (e, dummy_cond,
1001                                             handle_dominating_asserts,
1002                                             const_and_copies,
1003                                             avail_exprs_stack,
1004                                             simplify, path,
1005                                             visited);
1006   else
1007     threaded = 0;
1008
1009   if (threaded > 0)
1010     {
1011       propagate_threaded_block_debug_into (path->last ()->e->dest,
1012                                            e->dest);
1013       const_and_copies->pop_to_marker ();
1014       BITMAP_FREE (visited);
1015       register_jump_thread (path);
1016       return;
1017     }
1018   else
1019     {
1020       /* Negative and zero return values indicate no threading was possible,
1021          thus there should be no edges on the thread path and no need to walk
1022          through the vector entries.  */
1023       gcc_assert (path->length () == 0);
1024       path->release ();
1025       delete path;
1026
1027       find_jump_threads_backwards (e);
1028
1029       /* A negative status indicates the target block was deemed too big to
1030          duplicate.  Just quit now rather than trying to use the block as
1031          a joiner in a jump threading path.
1032
1033          This prevents unnecessary code growth, but more importantly if we
1034          do not look at all the statements in the block, then we may have
1035          missed some invalidations if we had traversed a backedge!  */
1036       if (threaded < 0)
1037         {
1038           BITMAP_FREE (visited);
1039           const_and_copies->pop_to_marker ();
1040           return;
1041         }
1042     }
1043
1044  /* We were unable to determine what out edge from E->dest is taken.  However,
1045     we might still be able to thread through successors of E->dest.  This
1046     often occurs when E->dest is a joiner block which then fans back out
1047     based on redundant tests.
1048
1049     If so, we'll copy E->dest and redirect the appropriate predecessor to
1050     the copy.  Within the copy of E->dest, we'll thread one or more edges
1051     to points deeper in the CFG.
1052
1053     This is a stopgap until we have a more structured approach to path
1054     isolation.  */
1055   {
1056     edge taken_edge;
1057     edge_iterator ei;
1058     bool found;
1059
1060     /* If E->dest has abnormal outgoing edges, then there's no guarantee
1061        we can safely redirect any of the edges.  Just punt those cases.  */
1062     FOR_EACH_EDGE (taken_edge, ei, e->dest->succs)
1063       if (taken_edge->flags & EDGE_ABNORMAL)
1064         {
1065           const_and_copies->pop_to_marker ();
1066           BITMAP_FREE (visited);
1067           return;
1068         }
1069
1070     /* Look at each successor of E->dest to see if we can thread through it.  */
1071     FOR_EACH_EDGE (taken_edge, ei, e->dest->succs)
1072       {
1073         if ((e->flags & EDGE_DFS_BACK) != 0
1074             || (taken_edge->flags & EDGE_DFS_BACK) != 0)
1075           {
1076             find_jump_threads_backwards (taken_edge);
1077             continue;
1078           }
1079
1080         /* Push a fresh marker so we can unwind the equivalences created
1081            for each of E->dest's successors.  */
1082         const_and_copies->push_marker ();
1083         if (avail_exprs_stack)
1084           avail_exprs_stack->push_marker ();
1085
1086         /* Avoid threading to any block we have already visited.  */
1087         bitmap_clear (visited);
1088         bitmap_set_bit (visited, e->src->index);
1089         bitmap_set_bit (visited, e->dest->index);
1090         bitmap_set_bit (visited, taken_edge->dest->index);
1091         vec<jump_thread_edge *> *path = new vec<jump_thread_edge *> ();
1092
1093         /* Record whether or not we were able to thread through a successor
1094            of E->dest.  */
1095         jump_thread_edge *x = new jump_thread_edge (e, EDGE_START_JUMP_THREAD);
1096         path->safe_push (x);
1097
1098         x = new jump_thread_edge (taken_edge, EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK);
1099         path->safe_push (x);
1100         found = false;
1101         found = thread_around_empty_blocks (taken_edge,
1102                                             dummy_cond,
1103                                             avail_exprs_stack,
1104                                             handle_dominating_asserts,
1105                                             simplify,
1106                                             visited,
1107                                             path);
1108
1109         if (!found)
1110           found = thread_through_normal_block (path->last ()->e, dummy_cond,
1111                                                handle_dominating_asserts,
1112                                                const_and_copies,
1113                                                avail_exprs_stack,
1114                                                simplify, path,
1115                                                visited) > 0;
1116
1117         /* If we were able to thread through a successor of E->dest, then
1118            record the jump threading opportunity.  */
1119         if (found)
1120           {
1121             propagate_threaded_block_debug_into (path->last ()->e->dest,
1122                                                  taken_edge->dest);
1123             register_jump_thread (path);
1124           }
1125         else
1126           {
1127             find_jump_threads_backwards (path->last ()->e);
1128             delete_jump_thread_path (path);
1129           }
1130
1131         /* And unwind the equivalence table.  */
1132         if (avail_exprs_stack)
1133           avail_exprs_stack->pop_to_marker ();
1134         const_and_copies->pop_to_marker ();
1135       }
1136     BITMAP_FREE (visited);
1137   }
1138
1139   const_and_copies->pop_to_marker ();
1140 }