Update change log
[platform/upstream/gcc48.git] / gcc / tree-vectorizer.h
1 /* Vectorizer
2    Copyright (C) 2003-2013 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Dorit Naishlos <dorit@il.ibm.com>
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #ifndef GCC_TREE_VECTORIZER_H
22 #define GCC_TREE_VECTORIZER_H
23
24 #include "tree-data-ref.h"
25 #include "target.h"
26
27 typedef source_location LOC;
28 #define UNKNOWN_LOC UNKNOWN_LOCATION
29 #define EXPR_LOC(e) EXPR_LOCATION(e)
30 #define LOC_FILE(l) LOCATION_FILE (l)
31 #define LOC_LINE(l) LOCATION_LINE (l)
32
33 /* Used for naming of new temporaries.  */
34 enum vect_var_kind {
35   vect_simple_var,
36   vect_pointer_var,
37   vect_scalar_var
38 };
39
40 /* Defines type of operation.  */
41 enum operation_type {
42   unary_op = 1,
43   binary_op,
44   ternary_op
45 };
46
47 /* Define type of available alignment support.  */
48 enum dr_alignment_support {
49   dr_unaligned_unsupported,
50   dr_unaligned_supported,
51   dr_explicit_realign,
52   dr_explicit_realign_optimized,
53   dr_aligned
54 };
55
56 /* Define type of def-use cross-iteration cycle.  */
57 enum vect_def_type {
58   vect_uninitialized_def = 0,
59   vect_constant_def = 1,
60   vect_external_def,
61   vect_internal_def,
62   vect_induction_def,
63   vect_reduction_def,
64   vect_double_reduction_def,
65   vect_nested_cycle,
66   vect_unknown_def_type
67 };
68
69 #define VECTORIZABLE_CYCLE_DEF(D) (((D) == vect_reduction_def)           \
70                                    || ((D) == vect_double_reduction_def) \
71                                    || ((D) == vect_nested_cycle))
72
73 /* Structure to encapsulate information about a group of like
74    instructions to be presented to the target cost model.  */
75 typedef struct _stmt_info_for_cost {
76   int count;
77   enum vect_cost_for_stmt kind;
78   gimple stmt;
79   int misalign;
80 } stmt_info_for_cost;
81
82
83 typedef vec<stmt_info_for_cost> stmt_vector_for_cost;
84
85 static inline void
86 add_stmt_info_to_vec (stmt_vector_for_cost *stmt_cost_vec, int count,
87                       enum vect_cost_for_stmt kind, gimple stmt, int misalign)
88 {
89   stmt_info_for_cost si;
90   si.count = count;
91   si.kind = kind;
92   si.stmt = stmt;
93   si.misalign = misalign;
94   stmt_cost_vec->safe_push (si);
95 }
96
97 /************************************************************************
98   SLP
99  ************************************************************************/
100 typedef void *slp_void_p;
101
102 /* A computation tree of an SLP instance.  Each node corresponds to a group of
103    stmts to be packed in a SIMD stmt.  */
104 typedef struct _slp_tree {
105   /* Nodes that contain def-stmts of this node statements operands.  */
106   vec<slp_void_p> children;
107   /* A group of scalar stmts to be vectorized together.  */
108   vec<gimple> stmts;
109   /* Vectorized stmt/s.  */
110   vec<gimple> vec_stmts;
111   /* Number of vector stmts that are created to replace the group of scalar
112      stmts. It is calculated during the transformation phase as the number of
113      scalar elements in one scalar iteration (GROUP_SIZE) multiplied by VF
114      divided by vector size.  */
115   unsigned int vec_stmts_size;
116 } *slp_tree;
117
118
119 /* SLP instance is a sequence of stmts in a loop that can be packed into
120    SIMD stmts.  */
121 typedef struct _slp_instance {
122   /* The root of SLP tree.  */
123   slp_tree root;
124
125   /* Size of groups of scalar stmts that will be replaced by SIMD stmt/s.  */
126   unsigned int group_size;
127
128   /* The unrolling factor required to vectorized this SLP instance.  */
129   unsigned int unrolling_factor;
130
131   /* Vectorization costs associated with SLP instance.  */
132   stmt_vector_for_cost body_cost_vec;
133
134   /* Loads permutation relatively to the stores, NULL if there is no
135      permutation.  */
136   vec<int> load_permutation;
137
138   /* The group of nodes that contain loads of this SLP instance.  */
139   vec<slp_tree> loads;
140
141   /* The first scalar load of the instance. The created vector loads will be
142      inserted before this statement.  */
143   gimple first_load;
144 } *slp_instance;
145
146
147 /* Access Functions.  */
148 #define SLP_INSTANCE_TREE(S)                     (S)->root
149 #define SLP_INSTANCE_GROUP_SIZE(S)               (S)->group_size
150 #define SLP_INSTANCE_UNROLLING_FACTOR(S)         (S)->unrolling_factor
151 #define SLP_INSTANCE_BODY_COST_VEC(S)            (S)->body_cost_vec
152 #define SLP_INSTANCE_LOAD_PERMUTATION(S)         (S)->load_permutation
153 #define SLP_INSTANCE_LOADS(S)                    (S)->loads
154 #define SLP_INSTANCE_FIRST_LOAD_STMT(S)          (S)->first_load
155
156 #define SLP_TREE_CHILDREN(S)                     (S)->children
157 #define SLP_TREE_SCALAR_STMTS(S)                 (S)->stmts
158 #define SLP_TREE_VEC_STMTS(S)                    (S)->vec_stmts
159 #define SLP_TREE_NUMBER_OF_VEC_STMTS(S)          (S)->vec_stmts_size
160
161 /* This structure is used in creation of an SLP tree.  Each instance
162    corresponds to the same operand in a group of scalar stmts in an SLP
163    node.  */
164 typedef struct _slp_oprnd_info
165 {
166   /* Def-stmts for the operands.  */
167   vec<gimple> def_stmts;
168   /* Information about the first statement, its vector def-type, type, the
169      operand itself in case it's constant, and an indication if it's a pattern
170      stmt.  */
171   enum vect_def_type first_dt;
172   tree first_def_type;
173   tree first_const_oprnd;
174   bool first_pattern;
175 } *slp_oprnd_info;
176
177
178
179 typedef struct _vect_peel_info
180 {
181   int npeel;
182   struct data_reference *dr;
183   unsigned int count;
184 } *vect_peel_info;
185
186 typedef struct _vect_peel_extended_info
187 {
188   struct _vect_peel_info peel_info;
189   unsigned int inside_cost;
190   unsigned int outside_cost;
191   stmt_vector_for_cost body_cost_vec;
192 } *vect_peel_extended_info;
193
194 /*-----------------------------------------------------------------*/
195 /* Info on vectorized loops.                                       */
196 /*-----------------------------------------------------------------*/
197 typedef struct _loop_vec_info {
198
199   /* The loop to which this info struct refers to.  */
200   struct loop *loop;
201
202   /* The loop basic blocks.  */
203   basic_block *bbs;
204
205   /* Number of iterations.  */
206   tree num_iters;
207   tree num_iters_unchanged;
208
209   /* Minimum number of iterations below which vectorization is expected to
210      not be profitable (as estimated by the cost model).
211      -1 indicates that vectorization will not be profitable.
212      FORNOW: This field is an int. Will be a tree in the future, to represent
213              values unknown at compile time.  */
214   int min_profitable_iters;
215
216   /* Is the loop vectorizable? */
217   bool vectorizable;
218
219   /* Unrolling factor  */
220   int vectorization_factor;
221
222   /* The loop location in the source.  */
223   LOC loop_line_number;
224
225   /* Unknown DRs according to which loop was peeled.  */
226   struct data_reference *unaligned_dr;
227
228   /* peeling_for_alignment indicates whether peeling for alignment will take
229      place, and what the peeling factor should be:
230      peeling_for_alignment = X means:
231         If X=0: Peeling for alignment will not be applied.
232         If X>0: Peel first X iterations.
233         If X=-1: Generate a runtime test to calculate the number of iterations
234                  to be peeled, using the dataref recorded in the field
235                  unaligned_dr.  */
236   int peeling_for_alignment;
237
238   /* The mask used to check the alignment of pointers or arrays.  */
239   int ptr_mask;
240
241   /* The loop nest in which the data dependences are computed.  */
242   vec<loop_p> loop_nest;
243
244   /* All data references in the loop.  */
245   vec<data_reference_p> datarefs;
246
247   /* All data dependences in the loop.  */
248   vec<ddr_p> ddrs;
249
250   /* Data Dependence Relations defining address ranges that are candidates
251      for a run-time aliasing check.  */
252   vec<ddr_p> may_alias_ddrs;
253
254   /* Statements in the loop that have data references that are candidates for a
255      runtime (loop versioning) misalignment check.  */
256   vec<gimple> may_misalign_stmts;
257
258   /* All interleaving chains of stores in the loop, represented by the first
259      stmt in the chain.  */
260   vec<gimple> grouped_stores;
261
262   /* All SLP instances in the loop. This is a subset of the set of GROUP_STORES
263      of the loop.  */
264   vec<slp_instance> slp_instances;
265
266   /* The unrolling factor needed to SLP the loop. In case of that pure SLP is
267      applied to the loop, i.e., no unrolling is needed, this is 1.  */
268   unsigned slp_unrolling_factor;
269
270   /* Reduction cycles detected in the loop. Used in loop-aware SLP.  */
271   vec<gimple> reductions;
272
273   /* All reduction chains in the loop, represented by the first
274      stmt in the chain.  */
275   vec<gimple> reduction_chains;
276
277   /* Hash table used to choose the best peeling option.  */
278   htab_t peeling_htab;
279
280   /* Cost data used by the target cost model.  */
281   void *target_cost_data;
282
283   /* When we have grouped data accesses with gaps, we may introduce invalid
284      memory accesses.  We peel the last iteration of the loop to prevent
285      this.  */
286   bool peeling_for_gaps;
287
288   /* Reductions are canonicalized so that the last operand is the reduction
289      operand.  If this places a constant into RHS1, this decanonicalizes
290      GIMPLE for other phases, so we must track when this has occurred and
291      fix it up.  */
292   bool operands_swapped;
293
294 } *loop_vec_info;
295
296 /* Access Functions.  */
297 #define LOOP_VINFO_LOOP(L)                 (L)->loop
298 #define LOOP_VINFO_BBS(L)                  (L)->bbs
299 #define LOOP_VINFO_NITERS(L)               (L)->num_iters
300 /* Since LOOP_VINFO_NITERS can change after prologue peeling
301    retain total unchanged scalar loop iterations for cost model.  */
302 #define LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED(L)     (L)->num_iters_unchanged
303 #define LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS(L) (L)->min_profitable_iters
304 #define LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P(L)       (L)->vectorizable
305 #define LOOP_VINFO_VECT_FACTOR(L)          (L)->vectorization_factor
306 #define LOOP_VINFO_PTR_MASK(L)             (L)->ptr_mask
307 #define LOOP_VINFO_LOOP_NEST(L)            (L)->loop_nest
308 #define LOOP_VINFO_DATAREFS(L)             (L)->datarefs
309 #define LOOP_VINFO_DDRS(L)                 (L)->ddrs
310 #define LOOP_VINFO_INT_NITERS(L)           (TREE_INT_CST_LOW ((L)->num_iters))
311 #define LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT(L)      (L)->peeling_for_alignment
312 #define LOOP_VINFO_UNALIGNED_DR(L)         (L)->unaligned_dr
313 #define LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS(L)   (L)->may_misalign_stmts
314 #define LOOP_VINFO_LOC(L)                  (L)->loop_line_number
315 #define LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS(L)       (L)->may_alias_ddrs
316 #define LOOP_VINFO_GROUPED_STORES(L)       (L)->grouped_stores
317 #define LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES(L)        (L)->slp_instances
318 #define LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR(L) (L)->slp_unrolling_factor
319 #define LOOP_VINFO_REDUCTIONS(L)           (L)->reductions
320 #define LOOP_VINFO_REDUCTION_CHAINS(L)     (L)->reduction_chains
321 #define LOOP_VINFO_PEELING_HTAB(L)         (L)->peeling_htab
322 #define LOOP_VINFO_TARGET_COST_DATA(L)     (L)->target_cost_data
323 #define LOOP_VINFO_PEELING_FOR_GAPS(L)     (L)->peeling_for_gaps
324 #define LOOP_VINFO_OPERANDS_SWAPPED(L)     (L)->operands_swapped
325
326 #define LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT(L) \
327 (L)->may_misalign_stmts.length () > 0
328 #define LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS(L)     \
329 (L)->may_alias_ddrs.length () > 0
330
331 #define NITERS_KNOWN_P(n)                     \
332 (host_integerp ((n),0)                        \
333 && TREE_INT_CST_LOW ((n)) > 0)
334
335 #define LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P(L)          \
336 NITERS_KNOWN_P((L)->num_iters)
337
338 static inline loop_vec_info
339 loop_vec_info_for_loop (struct loop *loop)
340 {
341   return (loop_vec_info) loop->aux;
342 }
343
344 static inline bool
345 nested_in_vect_loop_p (struct loop *loop, gimple stmt)
346 {
347   return (loop->inner
348           && (loop->inner == (gimple_bb (stmt))->loop_father));
349 }
350
351 typedef struct _bb_vec_info {
352
353   basic_block bb;
354   /* All interleaving chains of stores in the basic block, represented by the
355      first stmt in the chain.  */
356   vec<gimple> grouped_stores;
357
358   /* All SLP instances in the basic block. This is a subset of the set of
359      GROUP_STORES of the basic block.  */
360   vec<slp_instance> slp_instances;
361
362   /* All data references in the basic block.  */
363   vec<data_reference_p> datarefs;
364
365   /* All data dependences in the basic block.  */
366   vec<ddr_p> ddrs;
367
368   /* Cost data used by the target cost model.  */
369   void *target_cost_data;
370
371 } *bb_vec_info;
372
373 #define BB_VINFO_BB(B)               (B)->bb
374 #define BB_VINFO_GROUPED_STORES(B)   (B)->grouped_stores
375 #define BB_VINFO_SLP_INSTANCES(B)    (B)->slp_instances
376 #define BB_VINFO_DATAREFS(B)         (B)->datarefs
377 #define BB_VINFO_DDRS(B)             (B)->ddrs
378 #define BB_VINFO_TARGET_COST_DATA(B) (B)->target_cost_data
379
380 static inline bb_vec_info
381 vec_info_for_bb (basic_block bb)
382 {
383   return (bb_vec_info) bb->aux;
384 }
385
386 /*-----------------------------------------------------------------*/
387 /* Info on vectorized defs.                                        */
388 /*-----------------------------------------------------------------*/
389 enum stmt_vec_info_type {
390   undef_vec_info_type = 0,
391   load_vec_info_type,
392   store_vec_info_type,
393   shift_vec_info_type,
394   op_vec_info_type,
395   call_vec_info_type,
396   assignment_vec_info_type,
397   condition_vec_info_type,
398   reduc_vec_info_type,
399   induc_vec_info_type,
400   type_promotion_vec_info_type,
401   type_demotion_vec_info_type,
402   type_conversion_vec_info_type,
403   loop_exit_ctrl_vec_info_type
404 };
405
406 /* Indicates whether/how a variable is used in the scope of loop/basic
407    block.  */
408 enum vect_relevant {
409   vect_unused_in_scope = 0,
410   /* The def is in the inner loop, and the use is in the outer loop, and the
411      use is a reduction stmt.  */
412   vect_used_in_outer_by_reduction,
413   /* The def is in the inner loop, and the use is in the outer loop (and is
414      not part of reduction).  */
415   vect_used_in_outer,
416
417   /* defs that feed computations that end up (only) in a reduction. These
418      defs may be used by non-reduction stmts, but eventually, any
419      computations/values that are affected by these defs are used to compute
420      a reduction (i.e. don't get stored to memory, for example). We use this
421      to identify computations that we can change the order in which they are
422      computed.  */
423   vect_used_by_reduction,
424
425   vect_used_in_scope
426 };
427
428 /* The type of vectorization that can be applied to the stmt: regular loop-based
429    vectorization; pure SLP - the stmt is a part of SLP instances and does not
430    have uses outside SLP instances; or hybrid SLP and loop-based - the stmt is
431    a part of SLP instance and also must be loop-based vectorized, since it has
432    uses outside SLP sequences.
433
434    In the loop context the meanings of pure and hybrid SLP are slightly
435    different. By saying that pure SLP is applied to the loop, we mean that we
436    exploit only intra-iteration parallelism in the loop; i.e., the loop can be
437    vectorized without doing any conceptual unrolling, cause we don't pack
438    together stmts from different iterations, only within a single iteration.
439    Loop hybrid SLP means that we exploit both intra-iteration and
440    inter-iteration parallelism (e.g., number of elements in the vector is 4
441    and the slp-group-size is 2, in which case we don't have enough parallelism
442    within an iteration, so we obtain the rest of the parallelism from subsequent
443    iterations by unrolling the loop by 2).  */
444 enum slp_vect_type {
445   loop_vect = 0,
446   pure_slp,
447   hybrid
448 };
449
450
451 typedef struct data_reference *dr_p;
452
453 typedef struct _stmt_vec_info {
454
455   enum stmt_vec_info_type type;
456
457   /* Indicates whether this stmts is part of a computation whose result is
458      used outside the loop.  */
459   bool live;
460
461   /* Stmt is part of some pattern (computation idiom)  */
462   bool in_pattern_p;
463
464   /* For loads only, if there is a store with the same location, this field is
465      TRUE.  */
466   bool read_write_dep;
467
468   /* The stmt to which this info struct refers to.  */
469   gimple stmt;
470
471   /* The loop_vec_info with respect to which STMT is vectorized.  */
472   loop_vec_info loop_vinfo;
473
474   /* The vector type to be used for the LHS of this statement.  */
475   tree vectype;
476
477   /* The vectorized version of the stmt.  */
478   gimple vectorized_stmt;
479
480
481   /** The following is relevant only for stmts that contain a non-scalar
482      data-ref (array/pointer/struct access). A GIMPLE stmt is expected to have
483      at most one such data-ref.  **/
484
485   /* Information about the data-ref (access function, etc),
486      relative to the inner-most containing loop.  */
487   struct data_reference *data_ref_info;
488
489   /* Information about the data-ref relative to this loop
490      nest (the loop that is being considered for vectorization).  */
491   tree dr_base_address;
492   tree dr_init;
493   tree dr_offset;
494   tree dr_step;
495   tree dr_aligned_to;
496
497   /* For loop PHI nodes, the evolution part of it.  This makes sure
498      this information is still available in vect_update_ivs_after_vectorizer
499      where we may not be able to re-analyze the PHI nodes evolution as
500      peeling for the prologue loop can make it unanalyzable.  The evolution
501      part is still correct though.  */
502   tree loop_phi_evolution_part;
503
504   /* Used for various bookkeeping purposes, generally holding a pointer to
505      some other stmt S that is in some way "related" to this stmt.
506      Current use of this field is:
507         If this stmt is part of a pattern (i.e. the field 'in_pattern_p' is
508         true): S is the "pattern stmt" that represents (and replaces) the
509         sequence of stmts that constitutes the pattern.  Similarly, the
510         related_stmt of the "pattern stmt" points back to this stmt (which is
511         the last stmt in the original sequence of stmts that constitutes the
512         pattern).  */
513   gimple related_stmt;
514
515   /* Used to keep a sequence of def stmts of a pattern stmt if such exists.  */
516   gimple_seq pattern_def_seq;
517
518   /* List of datarefs that are known to have the same alignment as the dataref
519      of this stmt.  */
520   vec<dr_p> same_align_refs;
521
522   /* Classify the def of this stmt.  */
523   enum vect_def_type def_type;
524
525   /*  Whether the stmt is SLPed, loop-based vectorized, or both.  */
526   enum slp_vect_type slp_type;
527
528   /* Interleaving and reduction chains info.  */
529   /* First element in the group.  */
530   gimple first_element;
531   /* Pointer to the next element in the group.  */
532   gimple next_element;
533   /* For data-refs, in case that two or more stmts share data-ref, this is the
534      pointer to the previously detected stmt with the same dr.  */
535   gimple same_dr_stmt;
536   /* The size of the group.  */
537   unsigned int size;
538   /* For stores, number of stores from this group seen. We vectorize the last
539      one.  */
540   unsigned int store_count;
541   /* For loads only, the gap from the previous load. For consecutive loads, GAP
542      is 1.  */
543   unsigned int gap;
544
545   /* Not all stmts in the loop need to be vectorized. e.g, the increment
546      of the loop induction variable and computation of array indexes. relevant
547      indicates whether the stmt needs to be vectorized.  */
548   enum vect_relevant relevant;
549
550   /* The bb_vec_info with respect to which STMT is vectorized.  */
551   bb_vec_info bb_vinfo;
552
553   /* Is this statement vectorizable or should it be skipped in (partial)
554      vectorization.  */
555   bool vectorizable;
556
557   /* For loads only, true if this is a gather load.  */
558   bool gather_p;
559   bool stride_load_p;
560 } *stmt_vec_info;
561
562 /* Access Functions.  */
563 #define STMT_VINFO_TYPE(S)                 (S)->type
564 #define STMT_VINFO_STMT(S)                 (S)->stmt
565 #define STMT_VINFO_LOOP_VINFO(S)           (S)->loop_vinfo
566 #define STMT_VINFO_BB_VINFO(S)             (S)->bb_vinfo
567 #define STMT_VINFO_RELEVANT(S)             (S)->relevant
568 #define STMT_VINFO_LIVE_P(S)               (S)->live
569 #define STMT_VINFO_VECTYPE(S)              (S)->vectype
570 #define STMT_VINFO_VEC_STMT(S)             (S)->vectorized_stmt
571 #define STMT_VINFO_VECTORIZABLE(S)         (S)->vectorizable
572 #define STMT_VINFO_DATA_REF(S)             (S)->data_ref_info
573 #define STMT_VINFO_GATHER_P(S)             (S)->gather_p
574 #define STMT_VINFO_STRIDE_LOAD_P(S)        (S)->stride_load_p
575
576 #define STMT_VINFO_DR_BASE_ADDRESS(S)      (S)->dr_base_address
577 #define STMT_VINFO_DR_INIT(S)              (S)->dr_init
578 #define STMT_VINFO_DR_OFFSET(S)            (S)->dr_offset
579 #define STMT_VINFO_DR_STEP(S)              (S)->dr_step
580 #define STMT_VINFO_DR_ALIGNED_TO(S)        (S)->dr_aligned_to
581
582 #define STMT_VINFO_IN_PATTERN_P(S)         (S)->in_pattern_p
583 #define STMT_VINFO_RELATED_STMT(S)         (S)->related_stmt
584 #define STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ(S)      (S)->pattern_def_seq
585 #define STMT_VINFO_SAME_ALIGN_REFS(S)      (S)->same_align_refs
586 #define STMT_VINFO_DEF_TYPE(S)             (S)->def_type
587 #define STMT_VINFO_GROUP_FIRST_ELEMENT(S)  (S)->first_element
588 #define STMT_VINFO_GROUP_NEXT_ELEMENT(S)   (S)->next_element
589 #define STMT_VINFO_GROUP_SIZE(S)           (S)->size
590 #define STMT_VINFO_GROUP_STORE_COUNT(S)    (S)->store_count
591 #define STMT_VINFO_GROUP_GAP(S)            (S)->gap
592 #define STMT_VINFO_GROUP_SAME_DR_STMT(S)   (S)->same_dr_stmt
593 #define STMT_VINFO_GROUP_READ_WRITE_DEPENDENCE(S)  (S)->read_write_dep
594 #define STMT_VINFO_GROUPED_ACCESS(S)      ((S)->first_element != NULL && (S)->data_ref_info)
595 #define STMT_VINFO_LOOP_PHI_EVOLUTION_PART(S) (S)->loop_phi_evolution_part
596
597 #define GROUP_FIRST_ELEMENT(S)          (S)->first_element
598 #define GROUP_NEXT_ELEMENT(S)           (S)->next_element
599 #define GROUP_SIZE(S)                   (S)->size
600 #define GROUP_STORE_COUNT(S)            (S)->store_count
601 #define GROUP_GAP(S)                    (S)->gap
602 #define GROUP_SAME_DR_STMT(S)           (S)->same_dr_stmt
603 #define GROUP_READ_WRITE_DEPENDENCE(S)  (S)->read_write_dep
604
605 #define STMT_VINFO_RELEVANT_P(S)          ((S)->relevant != vect_unused_in_scope)
606
607 #define HYBRID_SLP_STMT(S)                ((S)->slp_type == hybrid)
608 #define PURE_SLP_STMT(S)                  ((S)->slp_type == pure_slp)
609 #define STMT_SLP_TYPE(S)                   (S)->slp_type
610
611 #define VECT_MAX_COST 1000
612
613 /* The maximum number of intermediate steps required in multi-step type
614    conversion.  */
615 #define MAX_INTERM_CVT_STEPS         3
616
617 /* The maximum vectorization factor supported by any target (V32QI).  */
618 #define MAX_VECTORIZATION_FACTOR 32
619
620 /* Avoid GTY(()) on stmt_vec_info.  */
621 typedef void *vec_void_p;
622
623 extern vec<vec_void_p> stmt_vec_info_vec;
624
625 void init_stmt_vec_info_vec (void);
626 void free_stmt_vec_info_vec (void);
627
628 /* Return a stmt_vec_info corresponding to STMT.  */
629
630 static inline stmt_vec_info
631 vinfo_for_stmt (gimple stmt)
632 {
633   unsigned int uid = gimple_uid (stmt);
634   if (uid == 0)
635     return NULL;
636
637   return (stmt_vec_info) stmt_vec_info_vec[uid - 1];
638 }
639
640 /* Set vectorizer information INFO for STMT.  */
641
642 static inline void
643 set_vinfo_for_stmt (gimple stmt, stmt_vec_info info)
644 {
645   unsigned int uid = gimple_uid (stmt);
646   if (uid == 0)
647     {
648       gcc_checking_assert (info);
649       uid = stmt_vec_info_vec.length () + 1;
650       gimple_set_uid (stmt, uid);
651       stmt_vec_info_vec.safe_push ((vec_void_p) info);
652     }
653   else
654     stmt_vec_info_vec[uid - 1] = (vec_void_p) info;
655 }
656
657 /* Return the earlier statement between STMT1 and STMT2.  */
658
659 static inline gimple
660 get_earlier_stmt (gimple stmt1, gimple stmt2)
661 {
662   unsigned int uid1, uid2;
663
664   if (stmt1 == NULL)
665     return stmt2;
666
667   if (stmt2 == NULL)
668     return stmt1;
669
670   uid1 = gimple_uid (stmt1);
671   uid2 = gimple_uid (stmt2);
672
673   if (uid1 == 0 || uid2 == 0)
674     return NULL;
675
676   gcc_checking_assert (uid1 <= stmt_vec_info_vec.length ()
677                        && uid2 <= stmt_vec_info_vec.length ());
678
679   if (uid1 < uid2)
680     return stmt1;
681   else
682     return stmt2;
683 }
684
685 /* Return the later statement between STMT1 and STMT2.  */
686
687 static inline gimple
688 get_later_stmt (gimple stmt1, gimple stmt2)
689 {
690   unsigned int uid1, uid2;
691
692   if (stmt1 == NULL)
693     return stmt2;
694
695   if (stmt2 == NULL)
696     return stmt1;
697
698   uid1 = gimple_uid (stmt1);
699   uid2 = gimple_uid (stmt2);
700
701   if (uid1 == 0 || uid2 == 0)
702     return NULL;
703
704   gcc_assert (uid1 <= stmt_vec_info_vec.length ());
705   gcc_assert (uid2 <= stmt_vec_info_vec.length ());
706
707   if (uid1 > uid2)
708     return stmt1;
709   else
710     return stmt2;
711 }
712
713 /* Return TRUE if a statement represented by STMT_INFO is a part of a
714    pattern.  */
715
716 static inline bool
717 is_pattern_stmt_p (stmt_vec_info stmt_info)
718 {
719   gimple related_stmt;
720   stmt_vec_info related_stmt_info;
721
722   related_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
723   if (related_stmt
724       && (related_stmt_info = vinfo_for_stmt (related_stmt))
725       && STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (related_stmt_info))
726     return true;
727
728   return false;
729 }
730
731 /* Return true if BB is a loop header.  */
732
733 static inline bool
734 is_loop_header_bb_p (basic_block bb)
735 {
736   if (bb == (bb->loop_father)->header)
737     return true;
738   gcc_checking_assert (EDGE_COUNT (bb->preds) == 1);
739   return false;
740 }
741
742 /* Return pow2 (X).  */
743
744 static inline int
745 vect_pow2 (int x)
746 {
747   int i, res = 1;
748
749   for (i = 0; i < x; i++)
750     res *= 2;
751
752   return res;
753 }
754
755 /* Alias targetm.vectorize.builtin_vectorization_cost.  */
756
757 static inline int
758 builtin_vectorization_cost (enum vect_cost_for_stmt type_of_cost,
759                             tree vectype, int misalign)
760 {
761   return targetm.vectorize.builtin_vectorization_cost (type_of_cost,
762                                                        vectype, misalign);
763 }
764
765 /* Get cost by calling cost target builtin.  */
766
767 static inline
768 int vect_get_stmt_cost (enum vect_cost_for_stmt type_of_cost)
769 {
770   return builtin_vectorization_cost (type_of_cost, NULL, 0);
771 }
772
773 /* Alias targetm.vectorize.init_cost.  */
774
775 static inline void *
776 init_cost (struct loop *loop_info)
777 {
778   return targetm.vectorize.init_cost (loop_info);
779 }
780
781 /* Alias targetm.vectorize.add_stmt_cost.  */
782
783 static inline unsigned
784 add_stmt_cost (void *data, int count, enum vect_cost_for_stmt kind,
785                stmt_vec_info stmt_info, int misalign,
786                enum vect_cost_model_location where)
787 {
788   return targetm.vectorize.add_stmt_cost (data, count, kind,
789                                           stmt_info, misalign, where);
790 }
791
792 /* Alias targetm.vectorize.finish_cost.  */
793
794 static inline void
795 finish_cost (void *data, unsigned *prologue_cost,
796              unsigned *body_cost, unsigned *epilogue_cost)
797 {
798   targetm.vectorize.finish_cost (data, prologue_cost, body_cost, epilogue_cost);
799 }
800
801 /* Alias targetm.vectorize.destroy_cost_data.  */
802
803 static inline void
804 destroy_cost_data (void *data)
805 {
806   targetm.vectorize.destroy_cost_data (data);
807 }
808
809
810 /*-----------------------------------------------------------------*/
811 /* Info on data references alignment.                              */
812 /*-----------------------------------------------------------------*/
813
814 /* Reflects actual alignment of first access in the vectorized loop,
815    taking into account peeling/versioning if applied.  */
816 #define DR_MISALIGNMENT(DR)   ((int) (size_t) (DR)->aux)
817 #define SET_DR_MISALIGNMENT(DR, VAL)   ((DR)->aux = (void *) (size_t) (VAL))
818
819 /* Return TRUE if the data access is aligned, and FALSE otherwise.  */
820
821 static inline bool
822 aligned_access_p (struct data_reference *data_ref_info)
823 {
824   return (DR_MISALIGNMENT (data_ref_info) == 0);
825 }
826
827 /* Return TRUE if the alignment of the data access is known, and FALSE
828    otherwise.  */
829
830 static inline bool
831 known_alignment_for_access_p (struct data_reference *data_ref_info)
832 {
833   return (DR_MISALIGNMENT (data_ref_info) != -1);
834 }
835
836 /* Source location */
837 extern LOC vect_location;
838
839 /*-----------------------------------------------------------------*/
840 /* Function prototypes.                                            */
841 /*-----------------------------------------------------------------*/
842
843 /* Simple loop peeling and versioning utilities for vectorizer's purposes -
844    in tree-vect-loop-manip.c.  */
845 extern void slpeel_make_loop_iterate_ntimes (struct loop *, tree);
846 extern bool slpeel_can_duplicate_loop_p (const struct loop *, const_edge);
847 extern void vect_loop_versioning (loop_vec_info, unsigned int, bool);
848 extern void vect_do_peeling_for_loop_bound (loop_vec_info, tree *,
849                                             unsigned int, bool);
850 extern void vect_do_peeling_for_alignment (loop_vec_info, unsigned int, bool);
851 extern LOC find_loop_location (struct loop *);
852 extern bool vect_can_advance_ivs_p (loop_vec_info);
853
854 /* In tree-vect-stmts.c.  */
855 extern unsigned int current_vector_size;
856 extern tree get_vectype_for_scalar_type (tree);
857 extern tree get_same_sized_vectype (tree, tree);
858 extern bool vect_is_simple_use (tree, gimple, loop_vec_info,
859                                 bb_vec_info, gimple *,
860                                 tree *,  enum vect_def_type *);
861 extern bool vect_is_simple_use_1 (tree, gimple, loop_vec_info,
862                                   bb_vec_info, gimple *,
863                                   tree *,  enum vect_def_type *, tree *);
864 extern bool supportable_widening_operation (enum tree_code, gimple, tree, tree,
865                                             enum tree_code *, enum tree_code *,
866                                             int *, vec<tree> *);
867 extern bool supportable_narrowing_operation (enum tree_code, tree, tree,
868                                              enum tree_code *,
869                                              int *, vec<tree> *);
870 extern stmt_vec_info new_stmt_vec_info (gimple stmt, loop_vec_info,
871                                         bb_vec_info);
872 extern void free_stmt_vec_info (gimple stmt);
873 extern tree vectorizable_function (gimple, tree, tree);
874 extern void vect_model_simple_cost (stmt_vec_info, int, enum vect_def_type *,
875                                     stmt_vector_for_cost *,
876                                     stmt_vector_for_cost *);
877 extern void vect_model_store_cost (stmt_vec_info, int, bool,
878                                    enum vect_def_type, slp_tree,
879                                    stmt_vector_for_cost *,
880                                    stmt_vector_for_cost *);
881 extern void vect_model_load_cost (stmt_vec_info, int, bool, slp_tree,
882                                   stmt_vector_for_cost *,
883                                   stmt_vector_for_cost *);
884 extern unsigned record_stmt_cost (stmt_vector_for_cost *, int,
885                                   enum vect_cost_for_stmt, stmt_vec_info,
886                                   int, enum vect_cost_model_location);
887 extern void vect_finish_stmt_generation (gimple, gimple,
888                                          gimple_stmt_iterator *);
889 extern bool vect_mark_stmts_to_be_vectorized (loop_vec_info);
890 extern tree vect_get_vec_def_for_operand (tree, gimple, tree *);
891 extern tree vect_init_vector (gimple, tree, tree,
892                               gimple_stmt_iterator *);
893 extern tree vect_get_vec_def_for_stmt_copy (enum vect_def_type, tree);
894 extern bool vect_transform_stmt (gimple, gimple_stmt_iterator *,
895                                  bool *, slp_tree, slp_instance);
896 extern void vect_remove_stores (gimple);
897 extern bool vect_analyze_stmt (gimple, bool *, slp_tree);
898 extern bool vectorizable_condition (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *,
899                                     tree, int, slp_tree);
900 extern void vect_get_load_cost (struct data_reference *, int, bool,
901                                 unsigned int *, unsigned int *,
902                                 stmt_vector_for_cost *,
903                                 stmt_vector_for_cost *, bool);
904 extern void vect_get_store_cost (struct data_reference *, int,
905                                  unsigned int *, stmt_vector_for_cost *);
906 extern bool vect_supportable_shift (enum tree_code, tree);
907 extern void vect_get_vec_defs (tree, tree, gimple, vec<tree> *,
908                                vec<tree> *, slp_tree, int);
909 extern tree vect_gen_perm_mask (tree, unsigned char *);
910
911 /* In tree-vect-data-refs.c.  */
912 extern bool vect_can_force_dr_alignment_p (const_tree, unsigned int);
913 extern enum dr_alignment_support vect_supportable_dr_alignment
914                                            (struct data_reference *, bool);
915 extern tree vect_get_smallest_scalar_type (gimple, HOST_WIDE_INT *,
916                                            HOST_WIDE_INT *);
917 extern bool vect_analyze_data_ref_dependences (loop_vec_info, bb_vec_info,
918                                                int *);
919 extern bool vect_enhance_data_refs_alignment (loop_vec_info);
920 extern bool vect_analyze_data_refs_alignment (loop_vec_info, bb_vec_info);
921 extern bool vect_verify_datarefs_alignment (loop_vec_info, bb_vec_info);
922 extern bool vect_analyze_data_ref_accesses (loop_vec_info, bb_vec_info);
923 extern bool vect_prune_runtime_alias_test_list (loop_vec_info);
924 extern tree vect_check_gather (gimple, loop_vec_info, tree *, tree *,
925                                int *);
926 extern bool vect_analyze_data_refs (loop_vec_info, bb_vec_info, int *);
927 extern tree vect_create_data_ref_ptr (gimple, tree, struct loop *, tree,
928                                       tree *, gimple_stmt_iterator *,
929                                       gimple *, bool, bool *);
930 extern tree bump_vector_ptr (tree, gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple, tree);
931 extern tree vect_create_destination_var (tree, tree);
932 extern bool vect_grouped_store_supported (tree, unsigned HOST_WIDE_INT);
933 extern bool vect_store_lanes_supported (tree, unsigned HOST_WIDE_INT);
934 extern bool vect_grouped_load_supported (tree, unsigned HOST_WIDE_INT);
935 extern bool vect_load_lanes_supported (tree, unsigned HOST_WIDE_INT);
936 extern void vect_permute_store_chain (vec<tree> ,unsigned int, gimple,
937                                     gimple_stmt_iterator *, vec<tree> *);
938 extern tree vect_setup_realignment (gimple, gimple_stmt_iterator *, tree *,
939                                     enum dr_alignment_support, tree,
940                                     struct loop **);
941 extern void vect_transform_grouped_load (gimple, vec<tree> , int,
942                                          gimple_stmt_iterator *);
943 extern void vect_record_grouped_load_vectors (gimple, vec<tree> );
944 extern int vect_get_place_in_interleaving_chain (gimple, gimple);
945 extern tree vect_get_new_vect_var (tree, enum vect_var_kind, const char *);
946 extern tree vect_create_addr_base_for_vector_ref (gimple, gimple_seq *,
947                                                   tree, struct loop *);
948
949 /* In tree-vect-loop.c.  */
950 /* FORNOW: Used in tree-parloops.c.  */
951 extern void destroy_loop_vec_info (loop_vec_info, bool);
952 extern gimple vect_force_simple_reduction (loop_vec_info, gimple, bool, bool *);
953 /* Drive for loop analysis stage.  */
954 extern loop_vec_info vect_analyze_loop (struct loop *);
955 /* Drive for loop transformation stage.  */
956 extern void vect_transform_loop (loop_vec_info);
957 extern loop_vec_info vect_analyze_loop_form (struct loop *);
958 extern bool vectorizable_live_operation (gimple, gimple_stmt_iterator *,
959                                          gimple *);
960 extern bool vectorizable_reduction (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *,
961                                     slp_tree);
962 extern bool vectorizable_induction (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *);
963 extern tree get_initial_def_for_reduction (gimple, tree, tree *);
964 extern int vect_min_worthwhile_factor (enum tree_code);
965 extern int vect_get_known_peeling_cost (loop_vec_info, int, int *, int,
966                                         stmt_vector_for_cost *,
967                                         stmt_vector_for_cost *);
968 extern int vect_get_single_scalar_iteration_cost (loop_vec_info);
969
970 /* In tree-vect-slp.c.  */
971 extern void vect_free_slp_instance (slp_instance);
972 extern bool vect_transform_slp_perm_load (gimple, vec<tree> ,
973                                           gimple_stmt_iterator *, int,
974                                           slp_instance, bool);
975 extern bool vect_schedule_slp (loop_vec_info, bb_vec_info);
976 extern void vect_update_slp_costs_according_to_vf (loop_vec_info);
977 extern bool vect_analyze_slp (loop_vec_info, bb_vec_info);
978 extern bool vect_make_slp_decision (loop_vec_info);
979 extern void vect_detect_hybrid_slp (loop_vec_info);
980 extern void vect_get_slp_defs (vec<tree> , slp_tree,
981                                vec<vec<tree> > *, int);
982
983 extern LOC find_bb_location (basic_block);
984 extern bb_vec_info vect_slp_analyze_bb (basic_block);
985 extern void vect_slp_transform_bb (basic_block);
986
987 /* In tree-vect-patterns.c.  */
988 /* Pattern recognition functions.
989    Additional pattern recognition functions can (and will) be added
990    in the future.  */
991 typedef gimple (* vect_recog_func_ptr) (vec<gimple> *, tree *, tree *);
992 #define NUM_PATTERNS 10
993 void vect_pattern_recog (loop_vec_info, bb_vec_info);
994
995 /* In tree-vectorizer.c.  */
996 unsigned vectorize_loops (void);
997
998 #endif  /* GCC_TREE_VECTORIZER_H  */