lto-cgraph.c (input_node): Use DECL_BUILT_IN.
[platform/upstream/gcc.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "tree-pass.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "timevar.h"
34 #include "tree-pretty-print.h"
35 #include "gimple-pretty-print.h"
36 #include "diagnostic-core.h"
37 #include "intl.h"
38 #include "cfgloop.h"
39 #include "tree-scalar-evolution.h"
40 #include "tree-ssa-propagate.h"
41 #include "tree-chrec.h"
42 #include "gimple-fold.h"
43 #include "expr.h"
44 #include "optabs.h"
45
46
47 /* Type of value ranges.  See value_range_d for a description of these
48    types.  */
49 enum value_range_type { VR_UNDEFINED, VR_RANGE, VR_ANTI_RANGE, VR_VARYING };
50
51 /* Range of values that can be associated with an SSA_NAME after VRP
52    has executed.  */
53 struct value_range_d
54 {
55   /* Lattice value represented by this range.  */
56   enum value_range_type type;
57
58   /* Minimum and maximum values represented by this range.  These
59      values should be interpreted as follows:
60
61         - If TYPE is VR_UNDEFINED or VR_VARYING then MIN and MAX must
62           be NULL.
63
64         - If TYPE == VR_RANGE then MIN holds the minimum value and
65           MAX holds the maximum value of the range [MIN, MAX].
66
67         - If TYPE == ANTI_RANGE the variable is known to NOT
68           take any values in the range [MIN, MAX].  */
69   tree min;
70   tree max;
71
72   /* Set of SSA names whose value ranges are equivalent to this one.
73      This set is only valid when TYPE is VR_RANGE or VR_ANTI_RANGE.  */
74   bitmap equiv;
75 };
76
77 typedef struct value_range_d value_range_t;
78
79 /* Set of SSA names found live during the RPO traversal of the function
80    for still active basic-blocks.  */
81 static sbitmap *live;
82
83 /* Return true if the SSA name NAME is live on the edge E.  */
84
85 static bool
86 live_on_edge (edge e, tree name)
87 {
88   return (live[e->dest->index]
89           && TEST_BIT (live[e->dest->index], SSA_NAME_VERSION (name)));
90 }
91
92 /* Local functions.  */
93 static int compare_values (tree val1, tree val2);
94 static int compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *);
95 static void vrp_meet (value_range_t *, value_range_t *);
96 static tree vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code,
97                                                      tree, tree, bool, bool *,
98                                                      bool *);
99
100 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
101    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
102    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
103    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
104    SSA name.  */
105 struct assert_locus_d
106 {
107   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
108   basic_block bb;
109
110   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
111      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
112   edge e;
113
114   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
115   gimple_stmt_iterator si;
116
117   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
118   enum tree_code comp_code;
119
120   /* Value being compared against.  */
121   tree val;
122
123   /* Expression to compare.  */
124   tree expr;
125
126   /* Next node in the linked list.  */
127   struct assert_locus_d *next;
128 };
129
130 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
131
132 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
133    assertions that should be inserted in the IL.  */
134 static bitmap need_assert_for;
135
136 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
137    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
138    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
139 static assert_locus_t *asserts_for;
140
141 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
142    of values that SSA name N_I may take.  */
143 static unsigned num_vr_values;
144 static value_range_t **vr_value;
145 static bool values_propagated;
146
147 /* For a PHI node which sets SSA name N_I, VR_COUNTS[I] holds the
148    number of executable edges we saw the last time we visited the
149    node.  */
150 static int *vr_phi_edge_counts;
151
152 typedef struct {
153   gimple stmt;
154   tree vec;
155 } switch_update;
156
157 static VEC (edge, heap) *to_remove_edges;
158 DEF_VEC_O(switch_update);
159 DEF_VEC_ALLOC_O(switch_update, heap);
160 static VEC (switch_update, heap) *to_update_switch_stmts;
161
162
163 /* Return the maximum value for TYPE.  */
164
165 static inline tree
166 vrp_val_max (const_tree type)
167 {
168   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
169     return NULL_TREE;
170
171   return TYPE_MAX_VALUE (type);
172 }
173
174 /* Return the minimum value for TYPE.  */
175
176 static inline tree
177 vrp_val_min (const_tree type)
178 {
179   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
180     return NULL_TREE;
181
182   return TYPE_MIN_VALUE (type);
183 }
184
185 /* Return whether VAL is equal to the maximum value of its type.  This
186    will be true for a positive overflow infinity.  We can't do a
187    simple equality comparison with TYPE_MAX_VALUE because C typedefs
188    and Ada subtypes can produce types whose TYPE_MAX_VALUE is not ==
189    to the integer constant with the same value in the type.  */
190
191 static inline bool
192 vrp_val_is_max (const_tree val)
193 {
194   tree type_max = vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
195   return (val == type_max
196           || (type_max != NULL_TREE
197               && operand_equal_p (val, type_max, 0)));
198 }
199
200 /* Return whether VAL is equal to the minimum value of its type.  This
201    will be true for a negative overflow infinity.  */
202
203 static inline bool
204 vrp_val_is_min (const_tree val)
205 {
206   tree type_min = vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
207   return (val == type_min
208           || (type_min != NULL_TREE
209               && operand_equal_p (val, type_min, 0)));
210 }
211
212
213 /* Return whether TYPE should use an overflow infinity distinct from
214    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  We use an overflow infinity value to
215    represent a signed overflow during VRP computations.  An infinity
216    is distinct from a half-range, which will go from some number to
217    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  */
218
219 static inline bool
220 needs_overflow_infinity (const_tree type)
221 {
222   return INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type);
223 }
224
225 /* Return whether TYPE can support our overflow infinity
226    representation: we use the TREE_OVERFLOW flag, which only exists
227    for constants.  If TYPE doesn't support this, we don't optimize
228    cases which would require signed overflow--we drop them to
229    VARYING.  */
230
231 static inline bool
232 supports_overflow_infinity (const_tree type)
233 {
234   tree min = vrp_val_min (type), max = vrp_val_max (type);
235 #ifdef ENABLE_CHECKING
236   gcc_assert (needs_overflow_infinity (type));
237 #endif
238   return (min != NULL_TREE
239           && CONSTANT_CLASS_P (min)
240           && max != NULL_TREE
241           && CONSTANT_CLASS_P (max));
242 }
243
244 /* VAL is the maximum or minimum value of a type.  Return a
245    corresponding overflow infinity.  */
246
247 static inline tree
248 make_overflow_infinity (tree val)
249 {
250   gcc_checking_assert (val != NULL_TREE && CONSTANT_CLASS_P (val));
251   val = copy_node (val);
252   TREE_OVERFLOW (val) = 1;
253   return val;
254 }
255
256 /* Return a negative overflow infinity for TYPE.  */
257
258 static inline tree
259 negative_overflow_infinity (tree type)
260 {
261   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
262   return make_overflow_infinity (vrp_val_min (type));
263 }
264
265 /* Return a positive overflow infinity for TYPE.  */
266
267 static inline tree
268 positive_overflow_infinity (tree type)
269 {
270   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
271   return make_overflow_infinity (vrp_val_max (type));
272 }
273
274 /* Return whether VAL is a negative overflow infinity.  */
275
276 static inline bool
277 is_negative_overflow_infinity (const_tree val)
278 {
279   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
280           && CONSTANT_CLASS_P (val)
281           && TREE_OVERFLOW (val)
282           && vrp_val_is_min (val));
283 }
284
285 /* Return whether VAL is a positive overflow infinity.  */
286
287 static inline bool
288 is_positive_overflow_infinity (const_tree val)
289 {
290   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
291           && CONSTANT_CLASS_P (val)
292           && TREE_OVERFLOW (val)
293           && vrp_val_is_max (val));
294 }
295
296 /* Return whether VAL is a positive or negative overflow infinity.  */
297
298 static inline bool
299 is_overflow_infinity (const_tree val)
300 {
301   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
302           && CONSTANT_CLASS_P (val)
303           && TREE_OVERFLOW (val)
304           && (vrp_val_is_min (val) || vrp_val_is_max (val)));
305 }
306
307 /* Return whether STMT has a constant rhs that is_overflow_infinity. */
308
309 static inline bool
310 stmt_overflow_infinity (gimple stmt)
311 {
312   if (is_gimple_assign (stmt)
313       && get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)) ==
314       GIMPLE_SINGLE_RHS)
315     return is_overflow_infinity (gimple_assign_rhs1 (stmt));
316   return false;
317 }
318
319 /* If VAL is now an overflow infinity, return VAL.  Otherwise, return
320    the same value with TREE_OVERFLOW clear.  This can be used to avoid
321    confusing a regular value with an overflow value.  */
322
323 static inline tree
324 avoid_overflow_infinity (tree val)
325 {
326   if (!is_overflow_infinity (val))
327     return val;
328
329   if (vrp_val_is_max (val))
330     return vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
331   else
332     {
333       gcc_checking_assert (vrp_val_is_min (val));
334       return vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
335     }
336 }
337
338
339 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
340    current function signature.  */
341
342 static bool
343 nonnull_arg_p (const_tree arg)
344 {
345   tree t, attrs, fntype;
346   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
347
348   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
349
350   /* The static chain decl is always non null.  */
351   if (arg == cfun->static_chain_decl)
352     return true;
353
354   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
355   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
356
357   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
358   if (attrs == NULL_TREE)
359     return false;
360
361   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
362   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
363     return true;
364
365   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
366   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
367        t;
368        t = DECL_CHAIN (t), arg_num++)
369     {
370       if (t == arg)
371         break;
372     }
373
374   gcc_assert (t == arg);
375
376   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
377   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
378     {
379       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
380         return true;
381     }
382
383   return false;
384 }
385
386
387 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
388
389 static inline void
390 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
391 {
392   vr->type = VR_VARYING;
393   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
394   if (vr->equiv)
395     bitmap_clear (vr->equiv);
396 }
397
398
399 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
400
401 static void
402 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
403                  tree max, bitmap equiv)
404 {
405 #if defined ENABLE_CHECKING
406   /* Check the validity of the range.  */
407   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
408     {
409       int cmp;
410
411       gcc_assert (min && max);
412
413       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
414         gcc_assert (!vrp_val_is_min (min) || !vrp_val_is_max (max));
415
416       cmp = compare_values (min, max);
417       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
418
419       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)))
420         gcc_assert (!is_overflow_infinity (min)
421                     || !is_overflow_infinity (max));
422     }
423
424   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
425     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
426
427   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
428     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
429 #endif
430
431   vr->type = t;
432   vr->min = min;
433   vr->max = max;
434
435   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
436      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
437   if (vr->equiv == NULL
438       && equiv != NULL)
439     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
440
441   if (equiv != vr->equiv)
442     {
443       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
444         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
445       else
446         bitmap_clear (vr->equiv);
447     }
448 }
449
450
451 /* Set value range VR to the canonical form of {T, MIN, MAX, EQUIV}.
452    This means adjusting T, MIN and MAX representing the case of a
453    wrapping range with MAX < MIN covering [MIN, type_max] U [type_min, MAX]
454    as anti-rage ~[MAX+1, MIN-1].  Likewise for wrapping anti-ranges.
455    In corner cases where MAX+1 or MIN-1 wraps this will fall back
456    to varying.
457    This routine exists to ease canonicalization in the case where we
458    extract ranges from var + CST op limit.  */
459
460 static void
461 set_and_canonicalize_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t,
462                                   tree min, tree max, bitmap equiv)
463 {
464   /* Nothing to canonicalize for symbolic or unknown or varying ranges.  */
465   if ((t != VR_RANGE
466        && t != VR_ANTI_RANGE)
467       || TREE_CODE (min) != INTEGER_CST
468       || TREE_CODE (max) != INTEGER_CST)
469     {
470       set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
471       return;
472     }
473
474   /* Wrong order for min and max, to swap them and the VR type we need
475      to adjust them.  */
476   if (tree_int_cst_lt (max, min))
477     {
478       tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
479       tree tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
480       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
481       min = tmp;
482
483       /* There's one corner case, if we had [C+1, C] before we now have
484          that again.  But this represents an empty value range, so drop
485          to varying in this case.  */
486       if (tree_int_cst_lt (max, min))
487         {
488           set_value_range_to_varying (vr);
489           return;
490         }
491
492       t = t == VR_RANGE ? VR_ANTI_RANGE : VR_RANGE;
493     }
494
495   /* Anti-ranges that can be represented as ranges should be so.  */
496   if (t == VR_ANTI_RANGE)
497     {
498       bool is_min = vrp_val_is_min (min);
499       bool is_max = vrp_val_is_max (max);
500
501       if (is_min && is_max)
502         {
503           /* We cannot deal with empty ranges, drop to varying.  */
504           set_value_range_to_varying (vr);
505           return;
506         }
507       else if (is_min
508                /* As a special exception preserve non-null ranges.  */
509                && !(TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min))
510                     && integer_zerop (max)))
511         {
512           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1);
513           min = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
514           max = vrp_val_max (TREE_TYPE (max));
515           t = VR_RANGE;
516         }
517       else if (is_max)
518         {
519           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
520           max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
521           min = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
522           t = VR_RANGE;
523         }
524     }
525
526   set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
527 }
528
529 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
530
531 static inline void
532 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
533 {
534   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
535 }
536
537 /* Set value range VR to a single value.  This function is only called
538    with values we get from statements, and exists to clear the
539    TREE_OVERFLOW flag so that we don't think we have an overflow
540    infinity when we shouldn't.  */
541
542 static inline void
543 set_value_range_to_value (value_range_t *vr, tree val, bitmap equiv)
544 {
545   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (val));
546   val = avoid_overflow_infinity (val);
547   set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, equiv);
548 }
549
550 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.
551    OVERFLOW_INFINITY indicates whether to use an overflow infinity
552    rather than TYPE_MAX_VALUE; this should be true if we determine
553    that the range is nonnegative based on the assumption that signed
554    overflow does not occur.  */
555
556 static inline void
557 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type,
558                                 bool overflow_infinity)
559 {
560   tree zero;
561
562   if (overflow_infinity && !supports_overflow_infinity (type))
563     {
564       set_value_range_to_varying (vr);
565       return;
566     }
567
568   zero = build_int_cst (type, 0);
569   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero,
570                    (overflow_infinity
571                     ? positive_overflow_infinity (type)
572                     : TYPE_MAX_VALUE (type)),
573                    vr->equiv);
574 }
575
576 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
577
578 static inline void
579 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
580 {
581   tree zero = build_int_cst (type, 0);
582   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
583 }
584
585
586 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
587
588 static inline void
589 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
590 {
591   set_value_range_to_value (vr, build_int_cst (type, 0), vr->equiv);
592 }
593
594
595 /* Set value range VR to a range of a truthvalue of type TYPE.  */
596
597 static inline void
598 set_value_range_to_truthvalue (value_range_t *vr, tree type)
599 {
600   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
601     set_value_range_to_varying (vr);
602   else
603     set_value_range (vr, VR_RANGE,
604                      build_int_cst (type, 0), build_int_cst (type, 1),
605                      vr->equiv);
606 }
607
608
609 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
610
611 static inline void
612 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
613 {
614   vr->type = VR_UNDEFINED;
615   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
616   if (vr->equiv)
617     bitmap_clear (vr->equiv);
618 }
619
620
621 /* If abs (min) < abs (max), set VR to [-max, max], if
622    abs (min) >= abs (max), set VR to [-min, min].  */
623
624 static void
625 abs_extent_range (value_range_t *vr, tree min, tree max)
626 {
627   int cmp;
628
629   gcc_assert (TREE_CODE (min) == INTEGER_CST);
630   gcc_assert (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST);
631   gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)));
632   gcc_assert (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)));
633   min = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
634   max = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (max), max);
635   if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
636     {
637       set_value_range_to_varying (vr);
638       return;
639     }
640   cmp = compare_values (min, max);
641   if (cmp == -1)
642     min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), max);
643   else if (cmp == 0 || cmp == 1)
644     {
645       max = min;
646       min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
647     }
648   else
649     {
650       set_value_range_to_varying (vr);
651       return;
652     }
653   set_and_canonicalize_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, NULL);
654 }
655
656
657 /* Return value range information for VAR.
658
659    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
660    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
661
662 static value_range_t *
663 get_value_range (const_tree var)
664 {
665   static const struct value_range_d vr_const_varying
666     = { VR_VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
667   value_range_t *vr;
668   tree sym;
669   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
670
671   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
672   if (! vr_value)
673     return NULL;
674
675   /* If we query the range for a new SSA name return an unmodifiable VARYING.
676      We should get here at most from the substitute-and-fold stage which
677      will never try to change values.  */
678   if (ver >= num_vr_values)
679     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
680
681   vr = vr_value[ver];
682   if (vr)
683     return vr;
684
685   /* After propagation finished do not allocate new value-ranges.  */
686   if (values_propagated)
687     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
688
689   /* Create a default value range.  */
690   vr_value[ver] = vr = XCNEW (value_range_t);
691
692   /* Defer allocating the equivalence set.  */
693   vr->equiv = NULL;
694
695   /* If VAR is a default definition of a parameter, the variable can
696      take any value in VAR's type.  */
697   sym = SSA_NAME_VAR (var);
698   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var)
699       && TREE_CODE (sym) == PARM_DECL)
700     {
701       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
702          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
703          default definitions of PARM_DECLs.  */
704       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
705           && nonnull_arg_p (sym))
706         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
707       else
708         set_value_range_to_varying (vr);
709     }
710
711   return vr;
712 }
713
714 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
715
716 static inline bool
717 vrp_operand_equal_p (const_tree val1, const_tree val2)
718 {
719   if (val1 == val2)
720     return true;
721   if (!val1 || !val2 || !operand_equal_p (val1, val2, 0))
722     return false;
723   if (is_overflow_infinity (val1))
724     return is_overflow_infinity (val2);
725   return true;
726 }
727
728 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
729
730 static inline bool
731 vrp_bitmap_equal_p (const_bitmap b1, const_bitmap b2)
732 {
733   return (b1 == b2
734           || ((!b1 || bitmap_empty_p (b1))
735               && (!b2 || bitmap_empty_p (b2)))
736           || (b1 && b2
737               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
738 }
739
740 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
741    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
742    value.
743
744    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
745    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
746    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
747    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
748    is the range object associated with another SSA name.  */
749
750 static inline bool
751 update_value_range (const_tree var, value_range_t *new_vr)
752 {
753   value_range_t *old_vr;
754   bool is_new;
755
756   /* Update the value range, if necessary.  */
757   old_vr = get_value_range (var);
758   is_new = old_vr->type != new_vr->type
759            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
760            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
761            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
762
763   if (is_new)
764     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
765                      new_vr->equiv);
766
767   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
768
769   return is_new;
770 }
771
772
773 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  This is the central
774    point where equivalence processing can be turned on/off.  */
775
776 static void
777 add_equivalence (bitmap *equiv, const_tree var)
778 {
779   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
780   value_range_t *vr = vr_value[ver];
781
782   if (*equiv == NULL)
783     *equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
784   bitmap_set_bit (*equiv, ver);
785   if (vr && vr->equiv)
786     bitmap_ior_into (*equiv, vr->equiv);
787 }
788
789
790 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
791
792 static inline bool
793 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
794 {
795   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
796          && integer_zerop (vr->min)
797          && integer_zerop (vr->max);
798 }
799
800
801 /* Return true if VR is [0, 0].  */
802
803 static inline bool
804 range_is_null (value_range_t *vr)
805 {
806   return vr->type == VR_RANGE
807          && integer_zerop (vr->min)
808          && integer_zerop (vr->max);
809 }
810
811 /* Return true if max and min of VR are INTEGER_CST.  It's not necessary
812    a singleton.  */
813
814 static inline bool
815 range_int_cst_p (value_range_t *vr)
816 {
817   return (vr->type == VR_RANGE
818           && TREE_CODE (vr->max) == INTEGER_CST
819           && TREE_CODE (vr->min) == INTEGER_CST
820           && !TREE_OVERFLOW (vr->max)
821           && !TREE_OVERFLOW (vr->min));
822 }
823
824 /* Return true if VR is a INTEGER_CST singleton.  */
825
826 static inline bool
827 range_int_cst_singleton_p (value_range_t *vr)
828 {
829   return (range_int_cst_p (vr)
830           && tree_int_cst_equal (vr->min, vr->max));
831 }
832
833 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
834
835 static inline bool
836 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
837 {
838   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
839           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
840 }
841
842 /* Return true if value range VR uses an overflow infinity.  */
843
844 static inline bool
845 overflow_infinity_range_p (value_range_t *vr)
846 {
847   return (vr->type == VR_RANGE
848           && (is_overflow_infinity (vr->min)
849               || is_overflow_infinity (vr->max)));
850 }
851
852 /* Return false if we can not make a valid comparison based on VR;
853    this will be the case if it uses an overflow infinity and overflow
854    is not undefined (i.e., -fno-strict-overflow is in effect).
855    Otherwise return true, and set *STRICT_OVERFLOW_P to true if VR
856    uses an overflow infinity.  */
857
858 static bool
859 usable_range_p (value_range_t *vr, bool *strict_overflow_p)
860 {
861   gcc_assert (vr->type == VR_RANGE);
862   if (is_overflow_infinity (vr->min))
863     {
864       *strict_overflow_p = true;
865       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->min)))
866         return false;
867     }
868   if (is_overflow_infinity (vr->max))
869     {
870       *strict_overflow_p = true;
871       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->max)))
872         return false;
873     }
874   return true;
875 }
876
877
878 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-negative.
879    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
880    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
881    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
882
883 static bool
884 gimple_assign_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
885 {
886   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
887   switch (get_gimple_rhs_class (code))
888     {
889     case GIMPLE_UNARY_RHS:
890       return tree_unary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
891                                              gimple_expr_type (stmt),
892                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
893                                              strict_overflow_p);
894     case GIMPLE_BINARY_RHS:
895       return tree_binary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
896                                               gimple_expr_type (stmt),
897                                               gimple_assign_rhs1 (stmt),
898                                               gimple_assign_rhs2 (stmt),
899                                               strict_overflow_p);
900     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
901       return false;
902     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
903       return tree_single_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
904                                               strict_overflow_p);
905     case GIMPLE_INVALID_RHS:
906       gcc_unreachable ();
907     default:
908       gcc_unreachable ();
909     }
910 }
911
912 /* Return true if return value of call STMT is know to be non-negative.
913    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
914    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
915    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
916
917 static bool
918 gimple_call_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
919 {
920   tree arg0 = gimple_call_num_args (stmt) > 0 ?
921     gimple_call_arg (stmt, 0) : NULL_TREE;
922   tree arg1 = gimple_call_num_args (stmt) > 1 ?
923     gimple_call_arg (stmt, 1) : NULL_TREE;
924
925   return tree_call_nonnegative_warnv_p (gimple_expr_type (stmt),
926                                         gimple_call_fndecl (stmt),
927                                         arg0,
928                                         arg1,
929                                         strict_overflow_p);
930 }
931
932 /* Return true if STMT is know to to compute a non-negative value.
933    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
934    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
935    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
936
937 static bool
938 gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
939 {
940   switch (gimple_code (stmt))
941     {
942     case GIMPLE_ASSIGN:
943       return gimple_assign_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
944     case GIMPLE_CALL:
945       return gimple_call_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
946     default:
947       gcc_unreachable ();
948     }
949 }
950
951 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-zero.
952    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
953    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
954    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
955
956 static bool
957 gimple_assign_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
958 {
959   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
960   switch (get_gimple_rhs_class (code))
961     {
962     case GIMPLE_UNARY_RHS:
963       return tree_unary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
964                                          gimple_expr_type (stmt),
965                                          gimple_assign_rhs1 (stmt),
966                                          strict_overflow_p);
967     case GIMPLE_BINARY_RHS:
968       return tree_binary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
969                                           gimple_expr_type (stmt),
970                                           gimple_assign_rhs1 (stmt),
971                                           gimple_assign_rhs2 (stmt),
972                                           strict_overflow_p);
973     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
974       return false;
975     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
976       return tree_single_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
977                                           strict_overflow_p);
978     case GIMPLE_INVALID_RHS:
979       gcc_unreachable ();
980     default:
981       gcc_unreachable ();
982     }
983 }
984
985 /* Return true if STMT is know to to compute a non-zero value.
986    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
987    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
988    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
989
990 static bool
991 gimple_stmt_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
992 {
993   switch (gimple_code (stmt))
994     {
995     case GIMPLE_ASSIGN:
996       return gimple_assign_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
997     case GIMPLE_CALL:
998       return gimple_alloca_call_p (stmt);
999     default:
1000       gcc_unreachable ();
1001     }
1002 }
1003
1004 /* Like tree_expr_nonzero_warnv_p, but this function uses value ranges
1005    obtained so far.  */
1006
1007 static bool
1008 vrp_stmt_computes_nonzero (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1009 {
1010   if (gimple_stmt_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p))
1011     return true;
1012
1013   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
1014      is nonnull if X is nonnull.  */
1015   if (is_gimple_assign (stmt)
1016       && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ADDR_EXPR)
1017     {
1018       tree expr = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1019       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
1020
1021       if (base != NULL_TREE
1022           && TREE_CODE (base) == MEM_REF
1023           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
1024         {
1025           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
1026           if (range_is_nonnull (vr))
1027             return true;
1028         }
1029     }
1030
1031   return false;
1032 }
1033
1034 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
1035    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
1036
1037 static bool
1038 valid_value_p (tree expr)
1039 {
1040   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
1041     return true;
1042
1043   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
1044       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
1045     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
1046             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
1047
1048   return is_gimple_min_invariant (expr);
1049 }
1050
1051 /* Return
1052    1 if VAL < VAL2
1053    0 if !(VAL < VAL2)
1054    -2 if those are incomparable.  */
1055 static inline int
1056 operand_less_p (tree val, tree val2)
1057 {
1058   /* LT is folded faster than GE and others.  Inline the common case.  */
1059   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST)
1060     {
1061       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
1062         return INT_CST_LT_UNSIGNED (val, val2);
1063       else
1064         {
1065           if (INT_CST_LT (val, val2))
1066             return 1;
1067         }
1068     }
1069   else
1070     {
1071       tree tcmp;
1072
1073       fold_defer_overflow_warnings ();
1074
1075       tcmp = fold_binary_to_constant (LT_EXPR, boolean_type_node, val, val2);
1076
1077       fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
1078
1079       if (!tcmp
1080           || TREE_CODE (tcmp) != INTEGER_CST)
1081         return -2;
1082
1083       if (!integer_zerop (tcmp))
1084         return 1;
1085     }
1086
1087   /* val >= val2, not considering overflow infinity.  */
1088   if (is_negative_overflow_infinity (val))
1089     return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1090   else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1091     return is_positive_overflow_infinity (val) ? 0 : 1;
1092
1093   return 0;
1094 }
1095
1096 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
1097
1098         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
1099         -1 if VAL1 < VAL2,
1100          0 if VAL1 == VAL2,
1101         +1 if VAL1 > VAL2, and
1102         +2 if VAL1 != VAL2
1103
1104    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
1105    and values that cannot be compared at compile time.
1106
1107    If STRICT_OVERFLOW_P is not NULL, then set *STRICT_OVERFLOW_P to
1108    true if the return value is only valid if we assume that signed
1109    overflow is undefined.  */
1110
1111 static int
1112 compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *strict_overflow_p)
1113 {
1114   if (val1 == val2)
1115     return 0;
1116
1117   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
1118      both integers.  */
1119   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
1120               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
1121   /* Convert the two values into the same type.  This is needed because
1122      sizetype causes sign extension even for unsigned types.  */
1123   val2 = fold_convert (TREE_TYPE (val1), val2);
1124   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (val2);
1125
1126   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
1127        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
1128        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
1129       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
1130           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
1131           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
1132     {
1133       tree n1, c1, n2, c2;
1134       enum tree_code code1, code2;
1135
1136       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
1137          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
1138          same name, return -2.  */
1139       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
1140         {
1141           code1 = SSA_NAME;
1142           n1 = val1;
1143           c1 = NULL_TREE;
1144         }
1145       else
1146         {
1147           code1 = TREE_CODE (val1);
1148           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
1149           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
1150           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
1151             {
1152               if (is_negative_overflow_infinity (c1))
1153                 return -2;
1154               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
1155               if (!c1)
1156                 return -2;
1157               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1158             }
1159         }
1160
1161       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
1162         {
1163           code2 = SSA_NAME;
1164           n2 = val2;
1165           c2 = NULL_TREE;
1166         }
1167       else
1168         {
1169           code2 = TREE_CODE (val2);
1170           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
1171           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
1172           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
1173             {
1174               if (is_negative_overflow_infinity (c2))
1175                 return -2;
1176               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
1177               if (!c2)
1178                 return -2;
1179               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1180             }
1181         }
1182
1183       /* Both values must use the same name.  */
1184       if (n1 != n2)
1185         return -2;
1186
1187       if (code1 == SSA_NAME
1188           && code2 == SSA_NAME)
1189         /* NAME == NAME  */
1190         return 0;
1191
1192       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
1193       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (val1)))
1194         return -2;
1195
1196       if (strict_overflow_p != NULL
1197           && (code1 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val1))
1198           && (code2 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val2)))
1199         *strict_overflow_p = true;
1200
1201       if (code1 == SSA_NAME)
1202         {
1203           if (code2 == PLUS_EXPR)
1204             /* NAME < NAME + CST  */
1205             return -1;
1206           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1207             /* NAME > NAME - CST  */
1208             return 1;
1209         }
1210       else if (code1 == PLUS_EXPR)
1211         {
1212           if (code2 == SSA_NAME)
1213             /* NAME + CST > NAME  */
1214             return 1;
1215           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1216             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
1217             return compare_values_warnv (c1, c2, strict_overflow_p);
1218           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1219             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
1220             return 1;
1221         }
1222       else if (code1 == MINUS_EXPR)
1223         {
1224           if (code2 == SSA_NAME)
1225             /* NAME - CST < NAME  */
1226             return -1;
1227           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1228             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
1229             return -1;
1230           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1231             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
1232                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
1233             return compare_values_warnv (c2, c1, strict_overflow_p);
1234         }
1235
1236       gcc_unreachable ();
1237     }
1238
1239   /* We cannot compare non-constants.  */
1240   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
1241     return -2;
1242
1243   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
1244     {
1245       /* We cannot compare overflowed values, except for overflow
1246          infinities.  */
1247       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
1248         {
1249           if (strict_overflow_p != NULL)
1250             *strict_overflow_p = true;
1251           if (is_negative_overflow_infinity (val1))
1252             return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : -1;
1253           else if (is_negative_overflow_infinity (val2))
1254             return 1;
1255           else if (is_positive_overflow_infinity (val1))
1256             return is_positive_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1257           else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1258             return -1;
1259           return -2;
1260         }
1261
1262       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
1263     }
1264   else
1265     {
1266       tree t;
1267
1268       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
1269       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
1270         return 0;
1271
1272       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
1273       if (operand_less_p (val1, val2) == 1)
1274         return -1;
1275
1276       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
1277       if (operand_less_p (val2, val1) == 1)
1278         return 1;
1279
1280       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.
1281          For integer constants we either have already returned -1 or 1
1282          or they are equivalent.  We still might succeed in proving
1283          something about non-trivial operands.  */
1284       if (TREE_CODE (val1) != INTEGER_CST
1285           || TREE_CODE (val2) != INTEGER_CST)
1286         {
1287           t = fold_binary_to_constant (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
1288           if (t && integer_onep (t))
1289             return 2;
1290         }
1291
1292       return -2;
1293     }
1294 }
1295
1296 /* Compare values like compare_values_warnv, but treat comparisons of
1297    nonconstants which rely on undefined overflow as incomparable.  */
1298
1299 static int
1300 compare_values (tree val1, tree val2)
1301 {
1302   bool sop;
1303   int ret;
1304
1305   sop = false;
1306   ret = compare_values_warnv (val1, val2, &sop);
1307   if (sop
1308       && (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2)))
1309     ret = -2;
1310   return ret;
1311 }
1312
1313
1314 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
1315           0 if VAL is not inside VR,
1316          -2 if we cannot tell either way.
1317
1318    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
1319           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
1320           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
1321           value_inside_range (4, VR) will return 1.
1322
1323           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
1324           currently expect this.  They are calling the function
1325           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
1326           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
1327           themselves.
1328
1329           This also applies to value_ranges_intersect_p and
1330           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
1331           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
1332           adapting the users of these functions to the new semantics.
1333
1334    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1335    function.  */
1336
1337 static inline int
1338 value_inside_range (tree val, value_range_t * vr)
1339 {
1340   int cmp1, cmp2;
1341
1342   cmp1 = operand_less_p (val, vr->min);
1343   if (cmp1 == -2)
1344     return -2;
1345   if (cmp1 == 1)
1346     return 0;
1347
1348   cmp2 = operand_less_p (vr->max, val);
1349   if (cmp2 == -2)
1350     return -2;
1351
1352   return !cmp2;
1353 }
1354
1355
1356 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
1357    intersection.
1358
1359    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1360    function.
1361    */
1362
1363 static inline bool
1364 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1365 {
1366   /* The value ranges do not intersect if the maximum of the first range is
1367      less than the minimum of the second range or vice versa.
1368      When those relations are unknown, we can't do any better.  */
1369   if (operand_less_p (vr0->max, vr1->min) != 0)
1370     return false;
1371   if (operand_less_p (vr1->max, vr0->min) != 0)
1372     return false;
1373   return true;
1374 }
1375
1376
1377 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
1378    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
1379    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
1380    modified (currently the users of this function expect these
1381    semantics).  */
1382
1383 static inline bool
1384 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
1385 {
1386   tree zero;
1387
1388   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
1389               && vr->type != VR_VARYING
1390               && !symbolic_range_p (vr));
1391
1392   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
1393   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
1394 }
1395
1396 /* Return true if *VR is know to only contain nonnegative values.  */
1397
1398 static inline bool
1399 value_range_nonnegative_p (value_range_t *vr)
1400 {
1401   if (vr->type == VR_RANGE)
1402     {
1403       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
1404       return (result == 0 || result == 1);
1405     }
1406   else if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1407     {
1408       int result = compare_values (vr->max, integer_zero_node);
1409       return result == -1;
1410     }
1411
1412   return false;
1413 }
1414
1415 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
1416    false otherwise or if no value range information is available.  */
1417
1418 bool
1419 ssa_name_nonnegative_p (const_tree t)
1420 {
1421   value_range_t *vr = get_value_range (t);
1422
1423   if (INTEGRAL_TYPE_P (t)
1424       && TYPE_UNSIGNED (t))
1425     return true;
1426
1427   if (!vr)
1428     return false;
1429
1430   return value_range_nonnegative_p (vr);
1431 }
1432
1433 /* If *VR has a value rante that is a single constant value return that,
1434    otherwise return NULL_TREE.  */
1435
1436 static tree
1437 value_range_constant_singleton (value_range_t *vr)
1438 {
1439   if (vr->type == VR_RANGE
1440       && operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)
1441       && is_gimple_min_invariant (vr->min))
1442     return vr->min;
1443
1444   return NULL_TREE;
1445 }
1446
1447 /* If OP has a value range with a single constant value return that,
1448    otherwise return NULL_TREE.  This returns OP itself if OP is a
1449    constant.  */
1450
1451 static tree
1452 op_with_constant_singleton_value_range (tree op)
1453 {
1454   if (is_gimple_min_invariant (op))
1455     return op;
1456
1457   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1458     return NULL_TREE;
1459
1460   return value_range_constant_singleton (get_value_range (op));
1461 }
1462
1463 /* Return true if op is in a boolean [0, 1] value-range.  */
1464
1465 static bool
1466 op_with_boolean_value_range_p (tree op)
1467 {
1468   value_range_t *vr;
1469
1470   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op)) == 1)
1471     return true;
1472
1473   if (integer_zerop (op)
1474       || integer_onep (op))
1475     return true;
1476
1477   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1478     return false;
1479
1480   vr = get_value_range (op);
1481   return (vr->type == VR_RANGE
1482           && integer_zerop (vr->min)
1483           && integer_onep (vr->max));
1484 }
1485
1486 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
1487    it in *VR_P.  */
1488
1489 static void
1490 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
1491 {
1492   tree var, cond, limit, min, max, type;
1493   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
1494   enum tree_code cond_code;
1495
1496   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
1497   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
1498
1499   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
1500
1501   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
1502   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0)
1503       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == PLUS_EXPR
1504       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == NOP_EXPR)
1505     {
1506       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
1507          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
1508       cond_code = TREE_CODE (cond);
1509       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
1510       cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1511     }
1512   else
1513     {
1514       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
1515          to flip around the comparison code to create the proper range
1516          for VAR.  */
1517       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
1518       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
1519       cond = TREE_OPERAND (cond, 1);
1520     }
1521
1522   limit = avoid_overflow_infinity (limit);
1523
1524   type = TREE_TYPE (limit);
1525   gcc_assert (limit != var);
1526
1527   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
1528      and inequality.  */
1529   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
1530     {
1531       set_value_range_to_varying (vr_p);
1532       return;
1533     }
1534
1535   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
1536      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
1537      unnecessarily. */
1538   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
1539
1540   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
1541   if (limit_vr
1542       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
1543           || limit_vr->type == VR_VARYING
1544           || symbolic_range_p (limit_vr)))
1545     limit_vr = NULL;
1546
1547   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
1548      VAR's range.  This will be revised before returning the final
1549      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
1550      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
1551      we are done.  */
1552   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
1553   add_equivalence (&vr_p->equiv, var);
1554
1555   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
1556      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
1557      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
1558      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
1559      anti-range that can be used to describe the new range.  For
1560      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
1561      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
1562      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
1563      as well build the range [b_4, +INF] for it.
1564      One special case we handle is extracting a range from a
1565      range test encoded as (unsigned)var + CST <= limit.  */
1566   if (TREE_CODE (cond) == NOP_EXPR
1567       || TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1568     {
1569       if (TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1570         {
1571           min = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)),
1572                              TREE_OPERAND (cond, 1));
1573           max = int_const_binop (PLUS_EXPR, limit, min);
1574           cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1575         }
1576       else
1577         {
1578           min = build_int_cst (TREE_TYPE (var), 0);
1579           max = limit;
1580         }
1581
1582       /* Make sure to not set TREE_OVERFLOW on the final type
1583          conversion.  We are willingly interpreting large positive
1584          unsigned values as negative singed values here.  */
1585       min = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (min),
1586                                    0, false);
1587       max = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (max),
1588                                    0, false);
1589
1590       /* We can transform a max, min range to an anti-range or
1591          vice-versa.  Use set_and_canonicalize_value_range which does
1592          this for us.  */
1593       if (cond_code == LE_EXPR)
1594         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_RANGE,
1595                                           min, max, vr_p->equiv);
1596       else if (cond_code == GT_EXPR)
1597         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE,
1598                                           min, max, vr_p->equiv);
1599       else
1600         gcc_unreachable ();
1601     }
1602   else if (cond_code == EQ_EXPR)
1603     {
1604       enum value_range_type range_type;
1605
1606       if (limit_vr)
1607         {
1608           range_type = limit_vr->type;
1609           min = limit_vr->min;
1610           max = limit_vr->max;
1611         }
1612       else
1613         {
1614           range_type = VR_RANGE;
1615           min = limit;
1616           max = limit;
1617         }
1618
1619       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
1620
1621       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
1622          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
1623          from LIMIT.  */
1624       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
1625         add_equivalence (&vr_p->equiv, limit);
1626     }
1627   else if (cond_code == NE_EXPR)
1628     {
1629       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
1630          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
1631          derive anything from the anti-range.  For instance, if
1632          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
1633          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
1634          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
1635          not its anti-range.
1636
1637          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
1638          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
1639          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
1640          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
1641          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
1642          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
1643          represent these ranges.
1644
1645          The only situation in which we can build a valid
1646          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
1647          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case,
1648          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
1649       if (limit_vr
1650           && limit_vr->type == VR_RANGE
1651           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
1652         {
1653           min = limit_vr->min;
1654           max = limit_vr->max;
1655         }
1656       else
1657         {
1658           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
1659              valid anti-range.  */
1660           min = max = limit;
1661         }
1662
1663       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
1664          just use the original LIMIT.  */
1665       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1666           && vrp_val_is_min (min)
1667           && vrp_val_is_max (max))
1668         min = max = limit;
1669
1670       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1671     }
1672   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
1673     {
1674       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
1675
1676       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1677         max = limit;
1678       else
1679         {
1680           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1681              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
1682              LT_EXPR.  */
1683           max = limit_vr->max;
1684         }
1685
1686       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1687          It would be pointless to try and do anything more since this
1688          all should be optimized away above us.  */
1689       if ((cond_code == LT_EXPR
1690            && compare_values (max, min) == 0)
1691           || (CONSTANT_CLASS_P (max) && TREE_OVERFLOW (max)))
1692         set_value_range_to_varying (vr_p);
1693       else
1694         {
1695           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
1696           if (cond_code == LT_EXPR)
1697             {
1698               tree one = build_int_cst (type, 1);
1699               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, max, one);
1700               if (EXPR_P (max))
1701                 TREE_NO_WARNING (max) = 1;
1702             }
1703
1704           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1705         }
1706     }
1707   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
1708     {
1709       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
1710
1711       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1712         min = limit;
1713       else
1714         {
1715           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1716              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
1717              GT_EXPR.  */
1718           min = limit_vr->min;
1719         }
1720
1721       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1722          It would be pointless to try and do anything more since this
1723          all should be optimized away above us.  */
1724       if ((cond_code == GT_EXPR
1725            && compare_values (min, max) == 0)
1726           || (CONSTANT_CLASS_P (min) && TREE_OVERFLOW (min)))
1727         set_value_range_to_varying (vr_p);
1728       else
1729         {
1730           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
1731           if (cond_code == GT_EXPR)
1732             {
1733               tree one = build_int_cst (type, 1);
1734               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, min, one);
1735               if (EXPR_P (min))
1736                 TREE_NO_WARNING (min) = 1;
1737             }
1738
1739           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1740         }
1741     }
1742   else
1743     gcc_unreachable ();
1744
1745   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
1746      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
1747      instance,
1748
1749         if (p_5 == NULL)
1750           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
1751           x_7 = p_6->fld;
1752           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
1753
1754      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
1755      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
1756      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
1757      would arise from
1758
1759         if (i_5 > 10)
1760           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
1761           if (i_5 < 5)
1762             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
1763
1764      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
1765      pointless to try and do anything with i_7's range because
1766      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
1767      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
1768      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
1769      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
1770      this extra check does not hurt and may protect against future
1771      changes to VRP that may get into a situation similar to the
1772      NULL pointer dereference example.
1773
1774      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
1775      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
1776      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
1777      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
1778
1779   var_vr = get_value_range (var);
1780
1781   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1782      ranges or anti-ranges.  */
1783   if (vr_p->type == VR_VARYING
1784       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1785       || var_vr->type == VR_VARYING
1786       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1787       || symbolic_range_p (vr_p)
1788       || symbolic_range_p (var_vr))
1789     return;
1790
1791   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1792     {
1793       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1794          refine the resulting range.  Since the assert expression
1795          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1796          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1797          get better precision.  */
1798       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1799         {
1800           /* Use the larger of the two minimums.  */
1801           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1802             min = var_vr->min;
1803           else
1804             min = vr_p->min;
1805
1806           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1807           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1808             max = var_vr->max;
1809           else
1810             max = vr_p->max;
1811
1812           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1813         }
1814       else
1815         {
1816           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1817              VARYING, because we will not be able to do anything
1818              meaningful with it.  */
1819           set_value_range_to_varying (vr_p);
1820         }
1821     }
1822   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1823            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1824     {
1825       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1826          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1827          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1828          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1829       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1830           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1831         set_value_range_to_varying (vr_p);
1832       else
1833         {
1834           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1835           int cmp;
1836
1837           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1838              there are three cases to consider.
1839
1840
1841              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the
1842                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1843                 different.  In that case the resulting range
1844                 should be whichever range is more precise.
1845                 Typically that will be the VR_RANGE.
1846
1847              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1848                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1849                 should be the VR_RANGE.
1850
1851              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1852                 and the VR_RANGE.
1853
1854                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1855                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1856                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1857                     VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1858                     high limit of the original VR_RANGE.
1859
1860                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1861                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1862                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1863                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1864                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1865           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1866             {
1867               anti_min = vr_p->min;
1868               anti_max = vr_p->max;
1869               real_min = var_vr->min;
1870               real_max = var_vr->max;
1871             }
1872           else
1873             {
1874               anti_min = var_vr->min;
1875               anti_max = var_vr->max;
1876               real_min = vr_p->min;
1877               real_max = vr_p->max;
1878             }
1879
1880
1881           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1882              not including any endpoints.  */
1883           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1884               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1885             {
1886               /* If the range is covering the whole valid range of
1887                  the type keep the anti-range.  */
1888               if (!vrp_val_is_min (real_min)
1889                   || !vrp_val_is_max (real_max))
1890                 set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1891                                  real_max, vr_p->equiv);
1892             }
1893           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1894              VR_RANGE.  */
1895           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1896                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1897             {
1898               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1899                                real_max, vr_p->equiv);
1900             }
1901           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1902              part of the real range.  Thus creating a new
1903              low for the real range.  */
1904           else if (((cmp = compare_values (anti_max, real_min)) == 1
1905                     || cmp == 0)
1906                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1907             {
1908               gcc_assert (!is_positive_overflow_infinity (anti_max));
1909               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_max))
1910                   && vrp_val_is_max (anti_max))
1911                 {
1912                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1913                     {
1914                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1915                       return;
1916                     }
1917                   min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1918                 }
1919               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1920                 min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1921                                    anti_max,
1922                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1923               else
1924                 min = fold_build_pointer_plus_hwi (anti_max, 1);
1925               max = real_max;
1926               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1927             }
1928           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1929              part of the real range.  Thus creating a new
1930              higher for the real range.  */
1931           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1932                    && ((cmp = compare_values (anti_min, real_max)) == -1
1933                        || cmp == 0))
1934             {
1935               gcc_assert (!is_negative_overflow_infinity (anti_min));
1936               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_min))
1937                   && vrp_val_is_min (anti_min))
1938                 {
1939                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1940                     {
1941                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1942                       return;
1943                     }
1944                   max = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1945                 }
1946               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1947                 max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1948                                    anti_min,
1949                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1950               else
1951                 max = fold_build_pointer_plus_hwi (anti_min, -1);
1952               min = real_min;
1953               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1954             }
1955         }
1956     }
1957 }
1958
1959
1960 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1961    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1962    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1963    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1964    instance,
1965
1966         x_3 = y_5;
1967         if (x_3 > y_5)
1968           ...
1969
1970     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1971     always false.  */
1972
1973 static void
1974 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1975 {
1976   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1977
1978   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1979     copy_value_range (vr, var_vr);
1980   else
1981     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1982
1983   add_equivalence (&vr->equiv, var);
1984 }
1985
1986
1987 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1988    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1989    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  This can return
1990    NULL_TREE if we need to use an overflow infinity representation but
1991    the type does not support it.  */
1992
1993 static tree
1994 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1995 {
1996   tree res;
1997
1998   res = int_const_binop (code, val1, val2);
1999
2000   /* If we are using unsigned arithmetic, operate symbolically
2001      on -INF and +INF as int_const_binop only handles signed overflow.  */
2002   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
2003     {
2004       int checkz = compare_values (res, val1);
2005       bool overflow = false;
2006
2007       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
2008          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
2009       if ((code == PLUS_EXPR
2010            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
2011           || (code == MINUS_EXPR
2012               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
2013         {
2014           overflow = true;
2015         }
2016       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
2017          output of the multiplication by the first input of the
2018          multiplication.  If the result of that division operation is
2019          not equal to the second input of the multiplication, then the
2020          multiplication overflowed.  */
2021       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
2022         {
2023           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
2024                                       res,
2025                                       val1);
2026           int check = compare_values (tmp, val2);
2027
2028           if (check != 0)
2029             overflow = true;
2030         }
2031
2032       if (overflow)
2033         {
2034           res = copy_node (res);
2035           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
2036         }
2037
2038     }
2039   else if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (val1)))
2040     /* If the singed operation wraps then int_const_binop has done
2041        everything we want.  */
2042     ;
2043   else if ((TREE_OVERFLOW (res)
2044             && !TREE_OVERFLOW (val1)
2045             && !TREE_OVERFLOW (val2))
2046            || is_overflow_infinity (val1)
2047            || is_overflow_infinity (val2))
2048     {
2049       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
2050          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
2051          and the combination of signs of the operands.  */
2052       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
2053       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
2054
2055       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2056           && !supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (res)))
2057         return NULL_TREE;
2058
2059       /* We have to punt on adding infinities of different signs,
2060          since we can't tell what the sign of the result should be.
2061          Likewise for subtracting infinities of the same sign.  */
2062       if (((code == PLUS_EXPR && sgn1 != sgn2)
2063            || (code == MINUS_EXPR && sgn1 == sgn2))
2064           && is_overflow_infinity (val1)
2065           && is_overflow_infinity (val2))
2066         return NULL_TREE;
2067
2068       /* Don't try to handle division or shifting of infinities.  */
2069       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2070            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2071            || code == CEIL_DIV_EXPR
2072            || code == EXACT_DIV_EXPR
2073            || code == ROUND_DIV_EXPR
2074            || code == RSHIFT_EXPR)
2075           && (is_overflow_infinity (val1)
2076               || is_overflow_infinity (val2)))
2077         return NULL_TREE;
2078
2079       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
2080          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
2081          Among them, only multiplication, addition and subtraction
2082          can yield overflow without overflown operands because we
2083          are working with integral types only... except in the
2084          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
2085          for division too.  */
2086
2087       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
2088          by the comparison of the signs of the operands.  */
2089       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
2090           /* For addition, the operands must be of the same sign
2091              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
2092              of one of the operands, for example the first.  For
2093              infinite operands X + -INF is negative, not positive.  */
2094           || (code == PLUS_EXPR
2095               && (sgn1 >= 0
2096                   ? !is_negative_overflow_infinity (val2)
2097                   : is_positive_overflow_infinity (val2)))
2098           /* For subtraction, non-infinite operands must be of
2099              different signs to yield an overflow.  Its sign is
2100              therefore that of the first operand or the opposite of
2101              that of the second operand.  A first operand of 0 counts
2102              as positive here, for the corner case 0 - (-INF), which
2103              overflows, but must yield +INF.  For infinite operands 0
2104              - INF is negative, not positive.  */
2105           || (code == MINUS_EXPR
2106               && (sgn1 >= 0
2107                   ? !is_positive_overflow_infinity (val2)
2108                   : is_negative_overflow_infinity (val2)))
2109           /* We only get in here with positive shift count, so the
2110              overflow direction is the same as the sign of val1.
2111              Actually rshift does not overflow at all, but we only
2112              handle the case of shifting overflowed -INF and +INF.  */
2113           || (code == RSHIFT_EXPR
2114               && sgn1 >= 0)
2115           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
2116           || code == TRUNC_DIV_EXPR
2117           || code == FLOOR_DIV_EXPR
2118           || code == CEIL_DIV_EXPR
2119           || code == EXACT_DIV_EXPR
2120           || code == ROUND_DIV_EXPR)
2121         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2122                 ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2123                 : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2124       else
2125         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2126                 ? negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2127                 : TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2128     }
2129
2130   return res;
2131 }
2132
2133
2134 /* For range VR compute two double_int bitmasks.  In *MAY_BE_NONZERO
2135    bitmask if some bit is unset, it means for all numbers in the range
2136    the bit is 0, otherwise it might be 0 or 1.  In *MUST_BE_NONZERO
2137    bitmask if some bit is set, it means for all numbers in the range
2138    the bit is 1, otherwise it might be 0 or 1.  */
2139
2140 static bool
2141 zero_nonzero_bits_from_vr (value_range_t *vr,
2142                            double_int *may_be_nonzero,
2143                            double_int *must_be_nonzero)
2144 {
2145   *may_be_nonzero = double_int_minus_one;
2146   *must_be_nonzero = double_int_zero;
2147   if (!range_int_cst_p (vr))
2148     return false;
2149
2150   if (range_int_cst_singleton_p (vr))
2151     {
2152       *may_be_nonzero = tree_to_double_int (vr->min);
2153       *must_be_nonzero = *may_be_nonzero;
2154     }
2155   else if (tree_int_cst_sgn (vr->min) >= 0
2156            || tree_int_cst_sgn (vr->max) < 0)
2157     {
2158       double_int dmin = tree_to_double_int (vr->min);
2159       double_int dmax = tree_to_double_int (vr->max);
2160       double_int xor_mask = double_int_xor (dmin, dmax);
2161       *may_be_nonzero = double_int_ior (dmin, dmax);
2162       *must_be_nonzero = double_int_and (dmin, dmax);
2163       if (xor_mask.high != 0)
2164         {
2165           unsigned HOST_WIDE_INT mask
2166               = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2167                  << floor_log2 (xor_mask.high)) - 1;
2168           may_be_nonzero->low = ALL_ONES;
2169           may_be_nonzero->high |= mask;
2170           must_be_nonzero->low = 0;
2171           must_be_nonzero->high &= ~mask;
2172         }
2173       else if (xor_mask.low != 0)
2174         {
2175           unsigned HOST_WIDE_INT mask
2176               = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2177                  << floor_log2 (xor_mask.low)) - 1;
2178           may_be_nonzero->low |= mask;
2179           must_be_nonzero->low &= ~mask;
2180         }
2181     }
2182
2183   return true;
2184 }
2185
2186
2187 /* Extract range information from a binary operation CODE based on
2188    the ranges of each of its operands, *VR0 and *VR1 with resulting
2189    type EXPR_TYPE.  The resulting range is stored in *VR.  */
2190
2191 static void
2192 extract_range_from_binary_expr_1 (value_range_t *vr,
2193                                   enum tree_code code, tree expr_type,
2194                                   value_range_t *vr0_, value_range_t *vr1_)
2195 {
2196   value_range_t vr0 = *vr0_, vr1 = *vr1_;
2197   enum value_range_type type;
2198   tree min, max;
2199   int cmp;
2200
2201   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
2202      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
2203   if (code != PLUS_EXPR
2204       && code != MINUS_EXPR
2205       && code != POINTER_PLUS_EXPR
2206       && code != MULT_EXPR
2207       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2208       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2209       && code != CEIL_DIV_EXPR
2210       && code != EXACT_DIV_EXPR
2211       && code != ROUND_DIV_EXPR
2212       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2213       && code != RSHIFT_EXPR
2214       && code != MIN_EXPR
2215       && code != MAX_EXPR
2216       && code != BIT_AND_EXPR
2217       && code != BIT_IOR_EXPR
2218       && code != BIT_XOR_EXPR)
2219     {
2220       set_value_range_to_varying (vr);
2221       return;
2222     }
2223
2224   /* If both ranges are UNDEFINED, so is the result.  */
2225   if (vr0.type == VR_UNDEFINED && vr1.type == VR_UNDEFINED)
2226     {
2227       set_value_range_to_undefined (vr);
2228       return;
2229     }
2230   /* If one of the ranges is UNDEFINED drop it to VARYING for the following
2231      code.  At some point we may want to special-case operations that
2232      have UNDEFINED result for all or some value-ranges of the not UNDEFINED
2233      operand.  */
2234   else if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2235     set_value_range_to_varying (&vr0);
2236   else if (vr1.type == VR_UNDEFINED)
2237     set_value_range_to_varying (&vr1);
2238
2239   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
2240   type = vr0.type;
2241
2242   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
2243      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
2244      because we may be able to derive a useful range even if one of
2245      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  Similarly for
2246      divisions.  TODO, we may be able to derive anti-ranges in
2247      some cases.  */
2248   if (code != BIT_AND_EXPR
2249       && code != BIT_IOR_EXPR
2250       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2251       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2252       && code != CEIL_DIV_EXPR
2253       && code != EXACT_DIV_EXPR
2254       && code != ROUND_DIV_EXPR
2255       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2256       && (vr0.type == VR_VARYING
2257           || vr1.type == VR_VARYING
2258           || vr0.type != vr1.type
2259           || symbolic_range_p (&vr0)
2260           || symbolic_range_p (&vr1)))
2261     {
2262       set_value_range_to_varying (vr);
2263       return;
2264     }
2265
2266   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
2267   if (POINTER_TYPE_P (expr_type))
2268     {
2269       if (code == MIN_EXPR || code == MAX_EXPR)
2270         {
2271           /* For MIN/MAX expressions with pointers, we only care about
2272              nullness, if both are non null, then the result is nonnull.
2273              If both are null, then the result is null. Otherwise they
2274              are varying.  */
2275           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2276             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2277           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2278             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2279           else
2280             set_value_range_to_varying (vr);
2281         }
2282       else if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
2283         {
2284           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2285              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2286           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
2287             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2288           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2289             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2290           else
2291             set_value_range_to_varying (vr);
2292         }
2293       else if (code == BIT_AND_EXPR)
2294         {
2295           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2296              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2297           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2298             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2299           else if (range_is_null (&vr0) || range_is_null (&vr1))
2300             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2301           else
2302             set_value_range_to_varying (vr);
2303         }
2304       else
2305         set_value_range_to_varying (vr);
2306
2307       return;
2308     }
2309
2310   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
2311      range and see what we end up with.  */
2312   if (code == PLUS_EXPR
2313       || code == MIN_EXPR
2314       || code == MAX_EXPR)
2315     {
2316       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2317          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2318          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2319          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2320          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
2321          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
2322          this point.  */
2323       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2324         {
2325           if (code == PLUS_EXPR)
2326             {
2327               set_value_range_to_varying (vr);
2328               return;
2329             }
2330           /* For MIN_EXPR and MAX_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2331              the resulting VR_ANTI_RANGE is the same - intersection
2332              of the two ranges.  */
2333           min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, vr0.min, vr1.min);
2334           max = vrp_int_const_binop (MIN_EXPR, vr0.max, vr1.max);
2335         }
2336       else
2337         {
2338           /* For operations that make the resulting range directly
2339              proportional to the original ranges, apply the operation to
2340              the same end of each range.  */
2341           min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2342           max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2343         }
2344
2345       /* If both additions overflowed the range kind is still correct.
2346          This happens regularly with subtracting something in unsigned
2347          arithmetic.
2348          ???  See PR30318 for all the cases we do not handle.  */
2349       if (code == PLUS_EXPR
2350           && (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2351           && (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2352         {
2353           min = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (min),
2354                                     TREE_INT_CST_LOW (min),
2355                                     TREE_INT_CST_HIGH (min));
2356           max = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (max),
2357                                     TREE_INT_CST_LOW (max),
2358                                     TREE_INT_CST_HIGH (max));
2359         }
2360     }
2361   else if (code == MULT_EXPR
2362            || code == TRUNC_DIV_EXPR
2363            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2364            || code == CEIL_DIV_EXPR
2365            || code == EXACT_DIV_EXPR
2366            || code == ROUND_DIV_EXPR
2367            || code == RSHIFT_EXPR)
2368     {
2369       tree val[4];
2370       size_t i;
2371       bool sop;
2372
2373       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2374          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
2375          precise range for such a case.  For example, if we have
2376          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
2377          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
2378          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
2379          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
2380          point.  */
2381       if (code == MULT_EXPR
2382           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2383           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (expr_type))
2384         {
2385           set_value_range_to_varying (vr);
2386           return;
2387         }
2388
2389       /* If we have a RSHIFT_EXPR with any shift values outside [0..prec-1],
2390          then drop to VR_VARYING.  Outside of this range we get undefined
2391          behavior from the shift operation.  We cannot even trust
2392          SHIFT_COUNT_TRUNCATED at this stage, because that applies to rtl
2393          shifts, and the operation at the tree level may be widened.  */
2394       if (code == RSHIFT_EXPR)
2395         {
2396           if (vr1.type != VR_RANGE
2397               || !value_range_nonnegative_p (&vr1)
2398               || TREE_CODE (vr1.max) != INTEGER_CST
2399               || compare_tree_int (vr1.max,
2400                                    TYPE_PRECISION (expr_type) - 1) == 1)
2401             {
2402               set_value_range_to_varying (vr);
2403               return;
2404             }
2405         }
2406
2407       else if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2408                 || code == FLOOR_DIV_EXPR
2409                 || code == CEIL_DIV_EXPR
2410                 || code == EXACT_DIV_EXPR
2411                 || code == ROUND_DIV_EXPR)
2412                && (vr0.type != VR_RANGE || symbolic_range_p (&vr0)))
2413         {
2414           /* For division, if op1 has VR_RANGE but op0 does not, something
2415              can be deduced just from that range.  Say [min, max] / [4, max]
2416              gives [min / 4, max / 4] range.  */
2417           if (vr1.type == VR_RANGE
2418               && !symbolic_range_p (&vr1)
2419               && !range_includes_zero_p (&vr1))
2420             {
2421               vr0.type = type = VR_RANGE;
2422               vr0.min = vrp_val_min (expr_type);
2423               vr0.max = vrp_val_max (expr_type);
2424             }
2425           else
2426             {
2427               set_value_range_to_varying (vr);
2428               return;
2429             }
2430         }
2431
2432       /* For divisions, if flag_non_call_exceptions is true, we must
2433          not eliminate a division by zero.  */
2434       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2435            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2436            || code == CEIL_DIV_EXPR
2437            || code == EXACT_DIV_EXPR
2438            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2439           && cfun->can_throw_non_call_exceptions
2440           && (vr1.type != VR_RANGE
2441               || symbolic_range_p (&vr1)
2442               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2443         {
2444           set_value_range_to_varying (vr);
2445           return;
2446         }
2447
2448       /* For divisions, if op0 is VR_RANGE, we can deduce a range
2449          even if op1 is VR_VARYING, VR_ANTI_RANGE, symbolic or can
2450          include 0.  */
2451       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2452            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2453            || code == CEIL_DIV_EXPR
2454            || code == EXACT_DIV_EXPR
2455            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2456           && vr0.type == VR_RANGE
2457           && (vr1.type != VR_RANGE
2458               || symbolic_range_p (&vr1)
2459               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2460         {
2461           tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr0.min), 0);
2462           int cmp;
2463
2464           sop = false;
2465           min = NULL_TREE;
2466           max = NULL_TREE;
2467           if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
2468               || value_range_nonnegative_p (&vr1))
2469             {
2470               /* For unsigned division or when divisor is known
2471                  to be non-negative, the range has to cover
2472                  all numbers from 0 to max for positive max
2473                  and all numbers from min to 0 for negative min.  */
2474               cmp = compare_values (vr0.max, zero);
2475               if (cmp == -1)
2476                 max = zero;
2477               else if (cmp == 0 || cmp == 1)
2478                 max = vr0.max;
2479               else
2480                 type = VR_VARYING;
2481               cmp = compare_values (vr0.min, zero);
2482               if (cmp == 1)
2483                 min = zero;
2484               else if (cmp == 0 || cmp == -1)
2485                 min = vr0.min;
2486               else
2487                 type = VR_VARYING;
2488             }
2489           else
2490             {
2491               /* Otherwise the range is -max .. max or min .. -min
2492                  depending on which bound is bigger in absolute value,
2493                  as the division can change the sign.  */
2494               abs_extent_range (vr, vr0.min, vr0.max);
2495               return;
2496             }
2497           if (type == VR_VARYING)
2498             {
2499               set_value_range_to_varying (vr);
2500               return;
2501             }
2502         }
2503
2504       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
2505          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
2506          need to operate on different values to get the minimum and
2507          maximum values for the new range.  One approach is to figure
2508          out all the variations of range combinations and do the
2509          operations.
2510
2511          However, this involves several calls to compare_values and it
2512          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
2513          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
2514          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
2515          the new range.  */
2516       else
2517         {
2518           gcc_assert ((vr0.type == VR_RANGE
2519                        || (code == MULT_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE))
2520                       && vr0.type == vr1.type);
2521
2522           /* Compute the 4 cross operations.  */
2523           sop = false;
2524           val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2525           if (val[0] == NULL_TREE)
2526             sop = true;
2527
2528           if (vr1.max == vr1.min)
2529             val[1] = NULL_TREE;
2530           else
2531             {
2532               val[1] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2533               if (val[1] == NULL_TREE)
2534                 sop = true;
2535             }
2536
2537           if (vr0.max == vr0.min)
2538             val[2] = NULL_TREE;
2539           else
2540             {
2541               val[2] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2542               if (val[2] == NULL_TREE)
2543                 sop = true;
2544             }
2545
2546           if (vr0.min == vr0.max || vr1.min == vr1.max)
2547             val[3] = NULL_TREE;
2548           else
2549             {
2550               val[3] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2551               if (val[3] == NULL_TREE)
2552                 sop = true;
2553             }
2554
2555           if (sop)
2556             {
2557               set_value_range_to_varying (vr);
2558               return;
2559             }
2560
2561           /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
2562              of VAL[i].  */
2563           min = val[0];
2564           max = val[0];
2565           for (i = 1; i < 4; i++)
2566             {
2567               if (!is_gimple_min_invariant (min)
2568                   || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2569                   || !is_gimple_min_invariant (max)
2570                   || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2571                 break;
2572
2573               if (val[i])
2574                 {
2575                   if (!is_gimple_min_invariant (val[i])
2576                       || (TREE_OVERFLOW (val[i])
2577                           && !is_overflow_infinity (val[i])))
2578                     {
2579                       /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
2580                          to it so that we set the resulting range to
2581                          VARYING.  */
2582                       min = max = val[i];
2583                       break;
2584                     }
2585
2586                   if (compare_values (val[i], min) == -1)
2587                     min = val[i];
2588
2589                   if (compare_values (val[i], max) == 1)
2590                     max = val[i];
2591                 }
2592             }
2593         }
2594     }
2595   else if (code == TRUNC_MOD_EXPR)
2596     {
2597       if (vr1.type != VR_RANGE
2598           || symbolic_range_p (&vr1)
2599           || range_includes_zero_p (&vr1)
2600           || vrp_val_is_min (vr1.min))
2601         {
2602           set_value_range_to_varying (vr);
2603           return;
2604         }
2605       type = VR_RANGE;
2606       /* Compute MAX <|vr1.min|, |vr1.max|> - 1.  */
2607       max = fold_unary_to_constant (ABS_EXPR, expr_type, vr1.min);
2608       if (tree_int_cst_lt (max, vr1.max))
2609         max = vr1.max;
2610       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, max, integer_one_node);
2611       /* If the dividend is non-negative the modulus will be
2612          non-negative as well.  */
2613       if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
2614           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
2615         min = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 0);
2616       else
2617         min = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, expr_type, max);
2618     }
2619   else if (code == MINUS_EXPR)
2620     {
2621       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2622          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2623          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2624          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2625          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
2626          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
2627          vr0.type == vr1.type at this point.  */
2628       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2629         {
2630           set_value_range_to_varying (vr);
2631           return;
2632         }
2633
2634       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
2635          each range.  */
2636       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2637       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2638     }
2639   else if (code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR || code == BIT_XOR_EXPR)
2640     {
2641       bool int_cst_range0, int_cst_range1;
2642       double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
2643       double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
2644
2645       int_cst_range0 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0,
2646                                                   &must_be_nonzero0);
2647       int_cst_range1 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1,
2648                                                   &must_be_nonzero1);
2649
2650       type = VR_RANGE;
2651       if (code == BIT_AND_EXPR)
2652         {
2653           double_int dmax;
2654           min = double_int_to_tree (expr_type,
2655                                     double_int_and (must_be_nonzero0,
2656                                                     must_be_nonzero1));
2657           dmax = double_int_and (may_be_nonzero0, may_be_nonzero1);
2658           /* If both input ranges contain only negative values we can
2659              truncate the result range maximum to the minimum of the
2660              input range maxima.  */
2661           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
2662               && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0
2663               && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
2664             {
2665               dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr0.max),
2666                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2667               dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr1.max),
2668                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2669             }
2670           /* If either input range contains only non-negative values
2671              we can truncate the result range maximum to the respective
2672              maximum of the input range.  */
2673           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0)
2674             dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr0.max),
2675                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2676           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2677             dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr1.max),
2678                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2679           max = double_int_to_tree (expr_type, dmax);
2680         }
2681       else if (code == BIT_IOR_EXPR)
2682         {
2683           double_int dmin;
2684           max = double_int_to_tree (expr_type,
2685                                     double_int_ior (may_be_nonzero0,
2686                                                     may_be_nonzero1));
2687           dmin = double_int_ior (must_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
2688           /* If the input ranges contain only positive values we can
2689              truncate the minimum of the result range to the maximum
2690              of the input range minima.  */
2691           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
2692               && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0
2693               && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2694             {
2695               dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr0.min),
2696                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2697               dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr1.min),
2698                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2699             }
2700           /* If either input range contains only negative values
2701              we can truncate the minimum of the result range to the
2702              respective minimum range.  */
2703           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0)
2704             dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr0.min),
2705                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2706           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
2707             dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr1.min),
2708                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2709           min = double_int_to_tree (expr_type, dmin);
2710         }
2711       else if (code == BIT_XOR_EXPR)
2712         {
2713           double_int result_zero_bits, result_one_bits;
2714           result_zero_bits
2715             = double_int_ior (double_int_and (must_be_nonzero0,
2716                                               must_be_nonzero1),
2717                               double_int_not
2718                                 (double_int_ior (may_be_nonzero0,
2719                                                  may_be_nonzero1)));
2720           result_one_bits
2721             = double_int_ior (double_int_and
2722                                 (must_be_nonzero0,
2723                                  double_int_not (may_be_nonzero1)),
2724                               double_int_and
2725                                 (must_be_nonzero1,
2726                                  double_int_not (may_be_nonzero0)));
2727           max = double_int_to_tree (expr_type,
2728                                     double_int_not (result_zero_bits));
2729           min = double_int_to_tree (expr_type, result_one_bits);
2730           /* If the range has all positive or all negative values the
2731              result is better than VARYING.  */
2732           if (tree_int_cst_sgn (min) < 0
2733               || tree_int_cst_sgn (max) >= 0)
2734             ;
2735           else
2736             max = min = NULL_TREE;
2737         }
2738       else
2739         {
2740           set_value_range_to_varying (vr);
2741           return;
2742         }
2743     }
2744   else
2745     gcc_unreachable ();
2746
2747   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2748      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2749      representation.  */
2750   if (min == NULL_TREE
2751       || !is_gimple_min_invariant (min)
2752       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2753       || max == NULL_TREE
2754       || !is_gimple_min_invariant (max)
2755       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2756     {
2757       set_value_range_to_varying (vr);
2758       return;
2759     }
2760
2761   /* We punt if:
2762      1) [-INF, +INF]
2763      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2764      3) [+-INF(OVF), +INF]
2765      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2766      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2767      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2768      overflow.  */
2769   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2770       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2771     {
2772       set_value_range_to_varying (vr);
2773       return;
2774     }
2775
2776   cmp = compare_values (min, max);
2777   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2778     {
2779       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2780          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2781          the new range VARYING.  */
2782       set_value_range_to_varying (vr);
2783     }
2784   else
2785     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2786 }
2787
2788 /* Extract range information from a binary expression OP0 CODE OP1 based on
2789    the ranges of each of its operands with resulting type EXPR_TYPE.
2790    The resulting range is stored in *VR.  */
2791
2792 static void
2793 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr,
2794                                 enum tree_code code,
2795                                 tree expr_type, tree op0, tree op1)
2796 {
2797   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2798   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2799
2800   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
2801      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2802   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2803     vr0 = *(get_value_range (op0));
2804   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2805     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2806   else
2807     set_value_range_to_varying (&vr0);
2808
2809   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2810     vr1 = *(get_value_range (op1));
2811   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
2812     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
2813   else
2814     set_value_range_to_varying (&vr1);
2815
2816   extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, &vr0, &vr1);
2817 }
2818
2819 /* Extract range information from a unary operation CODE based on
2820    the range of its operand *VR0 with type OP0_TYPE with resulting type TYPE.
2821    The The resulting range is stored in *VR.  */
2822
2823 static void
2824 extract_range_from_unary_expr_1 (value_range_t *vr,
2825                                  enum tree_code code, tree type,
2826                                  value_range_t *vr0_, tree op0_type)
2827 {
2828   value_range_t vr0 = *vr0_;
2829   tree min, max;
2830   int cmp;
2831
2832   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
2833   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2834     {
2835       set_value_range_to_undefined (vr);
2836       return;
2837     }
2838
2839   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
2840      cannot easily determine a resulting range.  */
2841   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
2842       || code == FLOAT_EXPR
2843       || code == CONJ_EXPR)
2844     {
2845       set_value_range_to_varying (vr);
2846       return;
2847     }
2848
2849   /* Refuse to operate on symbolic ranges, or if neither operand is
2850      a pointer or integral type.  */
2851   if ((!INTEGRAL_TYPE_P (op0_type)
2852        && !POINTER_TYPE_P (op0_type))
2853       || (vr0.type != VR_VARYING
2854           && symbolic_range_p (&vr0)))
2855     {
2856       set_value_range_to_varying (vr);
2857       return;
2858     }
2859
2860   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
2861      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
2862   if (POINTER_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (op0_type))
2863     {
2864       if (range_is_nonnull (&vr0))
2865         set_value_range_to_nonnull (vr, type);
2866       else if (range_is_null (&vr0))
2867         set_value_range_to_null (vr, type);
2868       else
2869         set_value_range_to_varying (vr);
2870       return;
2871     }
2872
2873   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
2874   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
2875       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
2876       && INTEGRAL_TYPE_P (op0_type))
2877     {
2878       tree inner_type = op0_type;
2879       tree outer_type = type;
2880
2881       /* If VR0 is varying and we increase the type precision, assume
2882          a full range for the following transformation.  */
2883       if (vr0.type == VR_VARYING
2884           && TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type))
2885         {
2886           vr0.type = VR_RANGE;
2887           vr0.min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
2888           vr0.max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
2889         }
2890
2891       /* If VR0 is a constant range or anti-range and the conversion is
2892          not truncating we can convert the min and max values and
2893          canonicalize the resulting range.  Otherwise we can do the
2894          conversion if the size of the range is less than what the
2895          precision of the target type can represent and the range is
2896          not an anti-range.  */
2897       if ((vr0.type == VR_RANGE
2898            || vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2899           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
2900           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2901           && (!is_overflow_infinity (vr0.min)
2902               || (vr0.type == VR_RANGE
2903                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2904                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2905                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2906           && (!is_overflow_infinity (vr0.max)
2907               || (vr0.type == VR_RANGE
2908                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2909                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2910                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2911           && (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
2912               || (vr0.type == VR_RANGE
2913                   && integer_zerop (int_const_binop (RSHIFT_EXPR,
2914                        int_const_binop (MINUS_EXPR, vr0.max, vr0.min),
2915                          size_int (TYPE_PRECISION (outer_type)))))))
2916         {
2917           tree new_min, new_max;
2918           new_min = force_fit_type_double (outer_type,
2919                                            tree_to_double_int (vr0.min),
2920                                            0, false);
2921           new_max = force_fit_type_double (outer_type,
2922                                            tree_to_double_int (vr0.max),
2923                                            0, false);
2924           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2925             new_min = negative_overflow_infinity (outer_type);
2926           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
2927             new_max = positive_overflow_infinity (outer_type);
2928           set_and_canonicalize_value_range (vr, vr0.type,
2929                                             new_min, new_max, NULL);
2930           return;
2931         }
2932
2933       set_value_range_to_varying (vr);
2934       return;
2935     }
2936
2937   /* Conversion of a VR_VARYING value to a wider type can result
2938      in a usable range.  So wait until after we've handled conversions
2939      before dropping the result to VR_VARYING if we had a source
2940      operand that is VR_VARYING.  */
2941   if (vr0.type == VR_VARYING)
2942     {
2943       set_value_range_to_varying (vr);
2944       return;
2945     }
2946
2947   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
2948      up with.  */
2949   if (code == NEGATE_EXPR
2950       && !TYPE_UNSIGNED (type))
2951     {
2952       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  We need to treat
2953          TYPE_MIN_VALUE specially.  */
2954       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.max))
2955         min = negative_overflow_infinity (type);
2956       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.max))
2957         min = positive_overflow_infinity (type);
2958       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
2959         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
2960       else if (needs_overflow_infinity (type))
2961         {
2962           if (supports_overflow_infinity (type)
2963               && !is_overflow_infinity (vr0.min)
2964               && !vrp_val_is_min (vr0.min))
2965             min = positive_overflow_infinity (type);
2966           else
2967             {
2968               set_value_range_to_varying (vr);
2969               return;
2970             }
2971         }
2972       else
2973         min = TYPE_MIN_VALUE (type);
2974
2975       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.min))
2976         max = negative_overflow_infinity (type);
2977       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.min))
2978         max = positive_overflow_infinity (type);
2979       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
2980         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
2981       else if (needs_overflow_infinity (type))
2982         {
2983           if (supports_overflow_infinity (type))
2984             max = positive_overflow_infinity (type);
2985           else
2986             {
2987               set_value_range_to_varying (vr);
2988               return;
2989             }
2990         }
2991       else
2992         max = TYPE_MIN_VALUE (type);
2993     }
2994   else if (code == NEGATE_EXPR
2995            && TYPE_UNSIGNED (type))
2996     {
2997       if (!range_includes_zero_p (&vr0))
2998         {
2999           max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3000           min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3001         }
3002       else
3003         {
3004           if (range_is_null (&vr0))
3005             set_value_range_to_null (vr, type);
3006           else
3007             set_value_range_to_varying (vr);
3008           return;
3009         }
3010     }
3011   else if (code == ABS_EXPR
3012            && !TYPE_UNSIGNED (type))
3013     {
3014       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
3015          useful range.  */
3016       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3017           && ((vr0.type == VR_RANGE
3018                && vrp_val_is_min (vr0.min))
3019               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
3020                   && !vrp_val_is_min (vr0.min)
3021                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
3022         {
3023           set_value_range_to_varying (vr);
3024           return;
3025         }
3026
3027       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
3028          included negative values.  */
3029       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3030         min = positive_overflow_infinity (type);
3031       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
3032         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3033       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3034         min = TYPE_MAX_VALUE (type);
3035       else if (supports_overflow_infinity (type))
3036         min = positive_overflow_infinity (type);
3037       else
3038         {
3039           set_value_range_to_varying (vr);
3040           return;
3041         }
3042
3043       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3044         max = positive_overflow_infinity (type);
3045       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
3046         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3047       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3048         max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3049       else if (supports_overflow_infinity (type)
3050                /* We shouldn't generate [+INF, +INF] as set_value_range
3051                   doesn't like this and ICEs.  */
3052                && !is_positive_overflow_infinity (min))
3053         max = positive_overflow_infinity (type);
3054       else
3055         {
3056           set_value_range_to_varying (vr);
3057           return;
3058         }
3059
3060       cmp = compare_values (min, max);
3061
3062       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
3063          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
3064       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
3065         {
3066           if (range_includes_zero_p (&vr0))
3067             {
3068               /* Take the lower of the two values.  */
3069               if (cmp != 1)
3070                 max = min;
3071
3072               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
3073                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
3074                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
3075                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
3076               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3077                 {
3078                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (type);
3079
3080                   min = (vr0.min != type_min_value
3081                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
3082                                             integer_one_node)
3083                          : type_min_value);
3084                 }
3085               else
3086                 {
3087                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
3088                     min = negative_overflow_infinity (type);
3089                   else
3090                     min = TYPE_MIN_VALUE (type);
3091                 }
3092             }
3093           else
3094             {
3095               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
3096                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
3097                  anti-range.  */
3098               vr0.type = VR_RANGE;
3099               min = build_int_cst (type, 0);
3100               if (needs_overflow_infinity (type))
3101                 {
3102                   if (supports_overflow_infinity (type))
3103                     max = positive_overflow_infinity (type);
3104                   else
3105                     {
3106                       set_value_range_to_varying (vr);
3107                       return;
3108                     }
3109                 }
3110               else
3111                 max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3112             }
3113         }
3114
3115       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
3116          range will be zero.  */
3117       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
3118         {
3119           if (cmp == 1)
3120             max = min;
3121           min = build_int_cst (type, 0);
3122         }
3123       else
3124         {
3125           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
3126           if (cmp == 1)
3127             {
3128               tree t = min;
3129               min = max;
3130               max = t;
3131             }
3132         }
3133     }
3134   else if (code == BIT_NOT_EXPR)
3135     {
3136       /* ~X is simply -1 - X, so re-use existing code that also handles
3137          anti-ranges fine.  */
3138       value_range_t minusone = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3139       set_value_range_to_value (&minusone, build_int_cst (type, -1), NULL);
3140       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR,
3141                                         type, &minusone, &vr0);
3142       return;
3143     }
3144   else
3145     {
3146       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
3147       min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3148       max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3149
3150       if (needs_overflow_infinity (type))
3151         {
3152           gcc_assert (code != NEGATE_EXPR && code != ABS_EXPR);
3153
3154           /* If both sides have overflowed, we don't know
3155              anything.  */
3156           if ((is_overflow_infinity (vr0.min)
3157                || TREE_OVERFLOW (min))
3158               && (is_overflow_infinity (vr0.max)
3159                   || TREE_OVERFLOW (max)))
3160             {
3161               set_value_range_to_varying (vr);
3162               return;
3163             }
3164
3165           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3166             min = vr0.min;
3167           else if (TREE_OVERFLOW (min))
3168             {
3169               if (supports_overflow_infinity (type))
3170                 min = (tree_int_cst_sgn (min) >= 0
3171                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (min))
3172                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)));
3173               else
3174                 {
3175                   set_value_range_to_varying (vr);
3176                   return;
3177                 }
3178             }
3179
3180           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3181             max = vr0.max;
3182           else if (TREE_OVERFLOW (max))
3183             {
3184               if (supports_overflow_infinity (type))
3185                 max = (tree_int_cst_sgn (max) >= 0
3186                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (max))
3187                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (max)));
3188               else
3189                 {
3190                   set_value_range_to_varying (vr);
3191                   return;
3192                 }
3193             }
3194         }
3195     }
3196
3197   cmp = compare_values (min, max);
3198   if (cmp == -2 || cmp == 1)
3199     {
3200       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
3201          then the operation caused one of them to wrap around, mark
3202          the new range VARYING.  */
3203       set_value_range_to_varying (vr);
3204     }
3205   else
3206     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
3207 }
3208
3209
3210 /* Extract range information from a unary expression CODE OP0 based on
3211    the range of its operand with resulting type TYPE.
3212    The resulting range is stored in *VR.  */
3213
3214 static void
3215 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3216                                tree type, tree op0)
3217 {
3218   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3219
3220   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
3221      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3222   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3223     vr0 = *(get_value_range (op0));
3224   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3225     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3226   else
3227     set_value_range_to_varying (&vr0);
3228
3229   extract_range_from_unary_expr_1 (vr, code, type, &vr0, TREE_TYPE (op0));
3230 }
3231
3232
3233 /* Extract range information from a conditional expression EXPR based on
3234    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
3235
3236 static void
3237 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, tree expr)
3238 {
3239   tree op0, op1;
3240   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3241   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3242
3243   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3244      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3245   op0 = COND_EXPR_THEN (expr);
3246   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3247     vr0 = *(get_value_range (op0));
3248   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3249     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3250   else
3251     set_value_range_to_varying (&vr0);
3252
3253   op1 = COND_EXPR_ELSE (expr);
3254   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3255     vr1 = *(get_value_range (op1));
3256   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3257     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3258   else
3259     set_value_range_to_varying (&vr1);
3260
3261   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
3262   vrp_meet (&vr0, &vr1);
3263   copy_value_range (vr, &vr0);
3264 }
3265
3266
3267 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
3268    on the range of its operand and the expression code.  */
3269
3270 static void
3271 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3272                                tree type, tree op0, tree op1)
3273 {
3274   bool sop = false;
3275   tree val;
3276
3277   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, false, &sop,
3278                                                  NULL);
3279
3280   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
3281      representation is that we lose the ability to record overflow
3282      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
3283      which relies on overflow.  */
3284
3285   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
3286     {
3287       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
3288          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
3289          type.  */
3290       val = fold_convert (type, val);
3291       if (is_gimple_min_invariant (val))
3292         set_value_range_to_value (vr, val, vr->equiv);
3293       else
3294         set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
3295     }
3296   else
3297     /* The result of a comparison is always true or false.  */
3298     set_value_range_to_truthvalue (vr, type);
3299 }
3300
3301 /* Try to derive a nonnegative or nonzero range out of STMT relying
3302    primarily on generic routines in fold in conjunction with range data.
3303    Store the result in *VR */
3304
3305 static void
3306 extract_range_basic (value_range_t *vr, gimple stmt)
3307 {
3308   bool sop = false;
3309   tree type = gimple_expr_type (stmt);
3310
3311   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3312       && gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (stmt, &sop))
3313     set_value_range_to_nonnegative (vr, type,
3314                                     sop || stmt_overflow_infinity (stmt));
3315   else if (vrp_stmt_computes_nonzero (stmt, &sop)
3316            && !sop)
3317     set_value_range_to_nonnull (vr, type);
3318   else
3319     set_value_range_to_varying (vr);
3320 }
3321
3322
3323 /* Try to compute a useful range out of assignment STMT and store it
3324    in *VR.  */
3325
3326 static void
3327 extract_range_from_assignment (value_range_t *vr, gimple stmt)
3328 {
3329   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3330
3331   if (code == ASSERT_EXPR)
3332     extract_range_from_assert (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3333   else if (code == SSA_NAME)
3334     extract_range_from_ssa_name (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3335   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary)
3336     extract_range_from_binary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3337                                     gimple_expr_type (stmt),
3338                                     gimple_assign_rhs1 (stmt),
3339                                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
3340   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
3341     extract_range_from_unary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3342                                    gimple_expr_type (stmt),
3343                                    gimple_assign_rhs1 (stmt));
3344   else if (code == COND_EXPR)
3345     extract_range_from_cond_expr (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3346   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3347     extract_range_from_comparison (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3348                                    gimple_expr_type (stmt),
3349                                    gimple_assign_rhs1 (stmt),
3350                                    gimple_assign_rhs2 (stmt));
3351   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
3352            && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
3353     set_value_range_to_value (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt), NULL);
3354   else
3355     set_value_range_to_varying (vr);
3356
3357   if (vr->type == VR_VARYING)
3358     extract_range_basic (vr, stmt);
3359 }
3360
3361 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
3362    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
3363    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
3364
3365 static void
3366 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop,
3367                         gimple stmt, tree var)
3368 {
3369   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type, tem;
3370   enum ev_direction dir;
3371
3372   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
3373      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
3374   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3375     return;
3376
3377   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
3378
3379   /* Like in PR19590, scev can return a constant function.  */
3380   if (is_gimple_min_invariant (chrec))
3381     {
3382       set_value_range_to_value (vr, chrec, vr->equiv);
3383       return;
3384     }
3385
3386   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3387     return;
3388
3389   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
3390   tem = op_with_constant_singleton_value_range (init);
3391   if (tem)
3392     init = tem;
3393   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
3394   tem = op_with_constant_singleton_value_range (step);
3395   if (tem)
3396     step = tem;
3397
3398   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
3399      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
3400      a simple expression, compare_values and possibly other functions
3401      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
3402   if (step == NULL_TREE
3403       || !is_gimple_min_invariant (step)
3404       || !valid_value_p (init))
3405     return;
3406
3407   dir = scev_direction (chrec);
3408   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
3409          or decreases,  ... */
3410       dir == EV_DIR_UNKNOWN
3411       /* ... or if it may wrap.  */
3412       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3413                                 true))
3414     return;
3415
3416   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
3417      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
3418      because we have concluded that the loop probably does not
3419      wrap.  */
3420
3421   type = TREE_TYPE (var);
3422   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
3423     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
3424   else
3425     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
3426   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
3427     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
3428   else
3429     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
3430
3431   /* Try to use estimated number of iterations for the loop to constrain the
3432      final value in the evolution.  */
3433   if (TREE_CODE (step) == INTEGER_CST
3434       && is_gimple_val (init)
3435       && (TREE_CODE (init) != SSA_NAME
3436           || get_value_range (init)->type == VR_RANGE))
3437     {
3438       double_int nit;
3439
3440       if (estimated_loop_iterations (loop, true, &nit))
3441         {
3442           value_range_t maxvr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3443           double_int dtmp;
3444           bool unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (step));
3445           int overflow = 0;
3446
3447           dtmp = double_int_mul_with_sign (tree_to_double_int (step), nit,
3448                                            unsigned_p, &overflow);
3449           /* If the multiplication overflowed we can't do a meaningful
3450              adjustment.  Likewise if the result doesn't fit in the type
3451              of the induction variable.  For a signed type we have to
3452              check whether the result has the expected signedness which
3453              is that of the step as number of iterations is unsigned.  */
3454           if (!overflow
3455               && double_int_fits_to_tree_p (TREE_TYPE (init), dtmp)
3456               && (unsigned_p
3457                   || ((dtmp.high ^ TREE_INT_CST_HIGH (step)) >= 0)))
3458             {
3459               tem = double_int_to_tree (TREE_TYPE (init), dtmp);
3460               extract_range_from_binary_expr (&maxvr, PLUS_EXPR,
3461                                               TREE_TYPE (init), init, tem);
3462               /* Likewise if the addition did.  */
3463               if (maxvr.type == VR_RANGE)
3464                 {
3465                   tmin = maxvr.min;
3466                   tmax = maxvr.max;
3467                 }
3468             }
3469         }
3470     }
3471
3472   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3473     {
3474       min = tmin;
3475       max = tmax;
3476
3477       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
3478          from scalar evolutions should be better.  */
3479
3480       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3481         max = init;
3482       else
3483         min = init;
3484
3485       /* If we would create an invalid range, then just assume we
3486          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
3487          but it's clearly safe, and should happen only in unreachable
3488          parts of code, or for invalid programs.  */
3489       if (compare_values (min, max) == 1)
3490         return;
3491
3492       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3493     }
3494   else if (vr->type == VR_RANGE)
3495     {
3496       min = vr->min;
3497       max = vr->max;
3498
3499       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3500         {
3501           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
3502              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
3503           if (compare_values (init, max) == -1)
3504             max = init;
3505
3506           /* According to the loop information, the variable does not
3507              overflow.  If we think it does, probably because of an
3508              overflow due to arithmetic on a different INF value,
3509              reset now.  */
3510           if (is_negative_overflow_infinity (min)
3511               || compare_values (min, tmin) == -1)
3512             min = tmin;
3513
3514         }
3515       else
3516         {
3517           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
3518           if (compare_values (init, min) == 1)
3519             min = init;
3520
3521           if (is_positive_overflow_infinity (max)
3522               || compare_values (tmax, max) == -1)
3523             max = tmax;
3524         }
3525
3526       /* If we just created an invalid range with the minimum
3527          greater than the maximum, we fail conservatively.
3528          This should happen only in unreachable
3529          parts of code, or for invalid programs.  */
3530       if (compare_values (min, max) == 1)
3531         return;
3532
3533       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3534     }
3535 }
3536
3537 /* Return true if VAR may overflow at STMT.  This checks any available
3538    loop information to see if we can determine that VAR does not
3539    overflow.  */
3540
3541 static bool
3542 vrp_var_may_overflow (tree var, gimple stmt)
3543 {
3544   struct loop *l;
3545   tree chrec, init, step;
3546
3547   if (current_loops == NULL)
3548     return true;
3549
3550   l = loop_containing_stmt (stmt);
3551   if (l == NULL
3552       || !loop_outer (l))
3553     return true;
3554
3555   chrec = instantiate_parameters (l, analyze_scalar_evolution (l, var));
3556   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3557     return true;
3558
3559   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, l->num);
3560   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, l->num);
3561
3562   if (step == NULL_TREE
3563       || !is_gimple_min_invariant (step)
3564       || !valid_value_p (init))
3565     return true;
3566
3567   /* If we get here, we know something useful about VAR based on the
3568      loop information.  If it wraps, it may overflow.  */
3569
3570   if (scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3571                              true))
3572     return true;
3573
3574   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS) != 0)
3575     {
3576       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
3577       fprintf (dump_file, ": loop information indicates does not overflow\n");
3578     }
3579
3580   return false;
3581 }
3582
3583
3584 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
3585
3586    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
3587      all the values in the ranges.
3588
3589    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
3590
3591    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
3592      value of the comparison.
3593
3594    Also set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an
3595    overflow infinity was used in the test.  */
3596
3597
3598 static tree
3599 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1,
3600                 bool *strict_overflow_p)
3601 {
3602   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
3603   if (vr0->type == VR_VARYING
3604       || vr0->type == VR_UNDEFINED
3605       || vr1->type == VR_VARYING
3606       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
3607     return NULL_TREE;
3608
3609   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3610   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3611     {
3612       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
3613          comparison.  */
3614       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3615         return NULL_TREE;
3616
3617       /* These comparisons are never statically computable.  */
3618       if (comp == GT_EXPR
3619           || comp == GE_EXPR
3620           || comp == LT_EXPR
3621           || comp == LE_EXPR)
3622         return NULL_TREE;
3623
3624       /* Equality can be computed only between a range and an
3625          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
3626       if (vr0->type == VR_RANGE)
3627         {
3628           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
3629           value_range_t *tmp = vr0;
3630           vr0 = vr1;
3631           vr1 = tmp;
3632         }
3633
3634       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
3635
3636       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min, strict_overflow_p) == 0
3637           && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3638         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3639
3640       return NULL_TREE;
3641     }
3642
3643   if (!usable_range_p (vr0, strict_overflow_p)
3644       || !usable_range_p (vr1, strict_overflow_p))
3645     return NULL_TREE;
3646
3647   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
3648      operands around and change the comparison code.  */
3649   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3650     {
3651       value_range_t *tmp;
3652       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
3653       tmp = vr0;
3654       vr0 = vr1;
3655       vr1 = tmp;
3656     }
3657
3658   if (comp == EQ_EXPR)
3659     {
3660       /* Equality may only be computed if both ranges represent
3661          exactly one value.  */
3662       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max, strict_overflow_p) == 0
3663           && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3664         {
3665           int cmp_min = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3666                                               strict_overflow_p);
3667           int cmp_max = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3668                                               strict_overflow_p);
3669           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
3670             return boolean_true_node;
3671           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
3672             return boolean_false_node;
3673         }
3674       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
3675       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max,
3676                                      strict_overflow_p) == 1
3677                || compare_values_warnv (vr1->min, vr0->max,
3678                                         strict_overflow_p) == 1)
3679         return boolean_false_node;
3680
3681       return NULL_TREE;
3682     }
3683   else if (comp == NE_EXPR)
3684     {
3685       int cmp1, cmp2;
3686
3687       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
3688          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
3689          make sure that both comparisons yield similar results to
3690          avoid comparing values that cannot be compared at
3691          compile-time.  */
3692       cmp1 = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3693       cmp2 = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3694       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
3695         return boolean_true_node;
3696
3697       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
3698          return false.  */
3699       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max,
3700                                      strict_overflow_p) == 0
3701                && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max,
3702                                         strict_overflow_p) == 0
3703                && compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3704                                         strict_overflow_p) == 0
3705                && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3706                                         strict_overflow_p) == 0)
3707         return boolean_false_node;
3708
3709       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3710       else
3711         return NULL_TREE;
3712     }
3713   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3714     {
3715       int tst;
3716
3717       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
3718       tst = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3719       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3720           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3721         {
3722           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3723               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3724             *strict_overflow_p = true;
3725           return boolean_true_node;
3726         }
3727
3728       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
3729       tst = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3730       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3731           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3732         {
3733           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3734               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3735             *strict_overflow_p = true;
3736           return boolean_false_node;
3737         }
3738
3739       /* Otherwise, we don't know.  */
3740       return NULL_TREE;
3741     }
3742
3743   gcc_unreachable ();
3744 }
3745
3746
3747 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
3748    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
3749    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
3750    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
3751    possible to determine the value of the comparison.  Also set
3752    *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an overflow
3753    infinity was used in the test.  */
3754
3755 static tree
3756 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val,
3757                           bool *strict_overflow_p)
3758 {
3759   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3760     return NULL_TREE;
3761
3762   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3763   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3764     {
3765       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
3766          compile time are equality and inequality.  */
3767       if (comp == GT_EXPR
3768           || comp == GE_EXPR
3769           || comp == LT_EXPR
3770           || comp == LE_EXPR)
3771         return NULL_TREE;
3772
3773       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
3774       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
3775         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3776
3777       return NULL_TREE;
3778     }
3779
3780   if (!usable_range_p (vr, strict_overflow_p))
3781     return NULL_TREE;
3782
3783   if (comp == EQ_EXPR)
3784     {
3785       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
3786          one value.  */
3787       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0)
3788         {
3789           int cmp = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3790           if (cmp == 0)
3791             return boolean_true_node;
3792           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
3793             return boolean_false_node;
3794         }
3795       else if (compare_values_warnv (val, vr->min, strict_overflow_p) == -1
3796                || compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1)
3797         return boolean_false_node;
3798
3799       return NULL_TREE;
3800     }
3801   else if (comp == NE_EXPR)
3802     {
3803       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
3804       if (compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1
3805           || compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 1)
3806         return boolean_true_node;
3807
3808       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
3809          false.  */
3810       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0
3811           && compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 0)
3812         return boolean_false_node;
3813
3814       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3815       return NULL_TREE;
3816     }
3817   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3818     {
3819       int tst;
3820
3821       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
3822       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3823       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3824           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3825         {
3826           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3827             *strict_overflow_p = true;
3828           return boolean_true_node;
3829         }
3830
3831       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
3832       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3833       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3834           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3835         {
3836           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3837             *strict_overflow_p = true;
3838           return boolean_false_node;
3839         }
3840
3841       /* Otherwise, we don't know.  */
3842       return NULL_TREE;
3843     }
3844   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3845     {
3846       int tst;
3847
3848       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
3849       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3850       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
3851           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
3852         {
3853           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3854             *strict_overflow_p = true;
3855           return boolean_true_node;
3856         }
3857
3858       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
3859       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3860       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
3861           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
3862         {
3863           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3864             *strict_overflow_p = true;
3865           return boolean_false_node;
3866         }
3867
3868       /* Otherwise, we don't know.  */
3869       return NULL_TREE;
3870     }
3871
3872   gcc_unreachable ();
3873 }
3874
3875
3876 /* Debugging dumps.  */
3877
3878 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
3879 void debug_value_range (value_range_t *);
3880 void dump_all_value_ranges (FILE *);
3881 void debug_all_value_ranges (void);
3882 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
3883 void debug_vr_equiv (bitmap);
3884
3885
3886 /* Dump value range VR to FILE.  */
3887
3888 void
3889 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
3890 {
3891   if (vr == NULL)
3892     fprintf (file, "[]");
3893   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
3894     fprintf (file, "UNDEFINED");
3895   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3896     {
3897       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
3898
3899       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
3900
3901       if (is_negative_overflow_infinity (vr->min))
3902         fprintf (file, "-INF(OVF)");
3903       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3904                && !TYPE_UNSIGNED (type)
3905                && vrp_val_is_min (vr->min))
3906         fprintf (file, "-INF");
3907       else
3908         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
3909
3910       fprintf (file, ", ");
3911
3912       if (is_positive_overflow_infinity (vr->max))
3913         fprintf (file, "+INF(OVF)");
3914       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3915                && vrp_val_is_max (vr->max))
3916         fprintf (file, "+INF");
3917       else
3918         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
3919
3920       fprintf (file, "]");
3921
3922       if (vr->equiv)
3923         {
3924           bitmap_iterator bi;
3925           unsigned i, c = 0;
3926
3927           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
3928
3929           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
3930             {
3931               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3932               fprintf (file, " ");
3933               c++;
3934             }
3935
3936           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
3937         }
3938     }
3939   else if (vr->type == VR_VARYING)
3940     fprintf (file, "VARYING");
3941   else
3942     fprintf (file, "INVALID RANGE");
3943 }
3944
3945
3946 /* Dump value range VR to stderr.  */
3947
3948 DEBUG_FUNCTION void
3949 debug_value_range (value_range_t *vr)
3950 {
3951   dump_value_range (stderr, vr);
3952   fprintf (stderr, "\n");
3953 }
3954
3955
3956 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
3957
3958 void
3959 dump_all_value_ranges (FILE *file)
3960 {
3961   size_t i;
3962
3963   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
3964     {
3965       if (vr_value[i])
3966         {
3967           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3968           fprintf (file, ": ");
3969           dump_value_range (file, vr_value[i]);
3970           fprintf (file, "\n");
3971         }
3972     }
3973
3974   fprintf (file, "\n");
3975 }
3976
3977
3978 /* Dump all value ranges to stderr.  */
3979
3980 DEBUG_FUNCTION void
3981 debug_all_value_ranges (void)
3982 {
3983   dump_all_value_ranges (stderr);
3984 }
3985
3986
3987 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
3988    create a new SSA name N and return the assertion assignment
3989    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
3990
3991 static gimple
3992 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
3993 {
3994   tree n;
3995   gimple assertion;
3996
3997   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
3998   n = duplicate_ssa_name (v, NULL);
3999
4000   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
4001     {
4002       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond);
4003       assertion = gimple_build_assign (n, a);
4004     }
4005   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
4006     {
4007       /* Given V, build the assignment N = true.  */
4008       gcc_assert (v == cond);
4009       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_true_node);
4010     }
4011   else
4012     gcc_unreachable ();
4013
4014   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
4015
4016   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
4017      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
4018      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
4019      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
4020   register_new_name_mapping (n, v);
4021
4022   return assertion;
4023 }
4024
4025
4026 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
4027    point values.  */
4028
4029 static inline bool
4030 fp_predicate (gimple stmt)
4031 {
4032   GIMPLE_CHECK (stmt, GIMPLE_COND);
4033
4034   return FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (stmt)));
4035 }
4036
4037
4038 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
4039    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
4040    describes the inferred range.  Return true if a range could be
4041    inferred.  */
4042
4043 static bool
4044 infer_value_range (gimple stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
4045 {
4046   *val_p = NULL_TREE;
4047   *comp_code_p = ERROR_MARK;
4048
4049   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4050      abnormal edges.  */
4051   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
4052     return false;
4053
4054   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
4055      exceptions.  */
4056   if (stmt_could_throw_p (stmt))
4057     return false;
4058
4059   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
4060      successors, there is no point inferring anything about any of its
4061      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
4062      for the assertion, anyway.  */
4063   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (gimple_bb (stmt)->succs) == 0)
4064     return false;
4065
4066   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
4067      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
4068   if (flag_delete_null_pointer_checks
4069       && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
4070       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASM)
4071     {
4072       unsigned num_uses, num_loads, num_stores;
4073
4074       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_loads, &num_stores);
4075       if (num_loads + num_stores > 0)
4076         {
4077           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4078           *comp_code_p = NE_EXPR;
4079           return true;
4080         }
4081     }
4082
4083   return false;
4084 }
4085
4086
4087 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
4088 void debug_asserts_for (tree);
4089 void dump_all_asserts (FILE *);
4090 void debug_all_asserts (void);
4091
4092 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
4093
4094 void
4095 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
4096 {
4097   assert_locus_t loc;
4098
4099   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
4100   print_generic_expr (file, name, 0);
4101   fprintf (file, "\n");
4102
4103   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4104   while (loc)
4105     {
4106       fprintf (file, "\t");
4107       print_gimple_stmt (file, gsi_stmt (loc->si), 0, 0);
4108       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
4109       if (loc->e)
4110         {
4111           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
4112                    loc->e->dest->index);
4113           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
4114         }
4115       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
4116       print_generic_expr (file, name, 0);
4117       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
4118       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
4119       fprintf (file, "\n\n");
4120       loc = loc->next;
4121     }
4122
4123   fprintf (file, "\n");
4124 }
4125
4126
4127 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
4128
4129 DEBUG_FUNCTION void
4130 debug_asserts_for (tree name)
4131 {
4132   dump_asserts_for (stderr, name);
4133 }
4134
4135
4136 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
4137
4138 void
4139 dump_all_asserts (FILE *file)
4140 {
4141   unsigned i;
4142   bitmap_iterator bi;
4143
4144   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
4145   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
4146     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
4147   fprintf (file, "\n");
4148 }
4149
4150
4151 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
4152
4153 DEBUG_FUNCTION void
4154 debug_all_asserts (void)
4155 {
4156   dump_all_asserts (stderr);
4157 }
4158
4159
4160 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
4161    'EXPR COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
4162    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
4163    for ASSERT_EXPR <NAME, EXPR COMP_CODE VAL>.
4164
4165    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
4166    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
4167    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
4168    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
4169    must not be NULL.  */
4170
4171 static void
4172 register_new_assert_for (tree name, tree expr,
4173                          enum tree_code comp_code,
4174                          tree val,
4175                          basic_block bb,
4176                          edge e,
4177                          gimple_stmt_iterator si)
4178 {
4179   assert_locus_t n, loc, last_loc;
4180   basic_block dest_bb;
4181
4182   gcc_checking_assert (bb == NULL || e == NULL);
4183
4184   if (e == NULL)
4185     gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_COND
4186                          && gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_SWITCH);
4187
4188   /* Never build an assert comparing against an integer constant with
4189      TREE_OVERFLOW set.  This confuses our undefined overflow warning
4190      machinery.  */
4191   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4192       && TREE_OVERFLOW (val))
4193     val = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (val),
4194                               TREE_INT_CST_LOW (val), TREE_INT_CST_HIGH (val));
4195
4196   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
4197      determine if the new location is dominated by a previously
4198      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
4199      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
4200      necessarily true.
4201
4202      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
4203      split, the new block will dominate the same set of blocks that
4204      E->DEST dominates.
4205
4206      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
4207      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
4208      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
4209      the new location to move another assertion previously registered
4210      at a block dominated by E->DEST.  */
4211   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
4212
4213   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
4214      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
4215      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
4216      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
4217      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
4218      move the assertion up in the dominance tree).
4219
4220      Note, this is implemented as a simple linked list because there
4221      should not be more than a handful of assertions registered per
4222      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
4223      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
4224   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4225   last_loc = loc;
4226   while (loc)
4227     {
4228       if (loc->comp_code == comp_code
4229           && (loc->val == val
4230               || operand_equal_p (loc->val, val, 0))
4231           && (loc->expr == expr
4232               || operand_equal_p (loc->expr, expr, 0)))
4233         {
4234           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
4235              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
4236              we don't need to insert the same assertion again.  Note
4237              that we don't check strict dominance here to avoid
4238              replicating the same assertion inside the same basic
4239              block more than once (e.g., when a pointer is
4240              dereferenced several times inside a block).
4241
4242              An exception to this rule are edge insertions.  If the
4243              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
4244              dominate all the other insertions that we may want to
4245              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
4246              insertion, don't do this dominance check.  */
4247           if (e == NULL
4248               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
4249             return;
4250
4251           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
4252              dominates the existing location for the assertion, move
4253              the assertion up in the dominance tree by updating its
4254              location information.  */
4255           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
4256               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
4257             {
4258               loc->bb = dest_bb;
4259               loc->e = e;
4260               loc->si = si;
4261               return;
4262             }
4263         }
4264
4265       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
4266       last_loc = loc;
4267       loc = loc->next;
4268     }
4269
4270   /* If we didn't find an assertion already registered for
4271      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
4272      assertions associated with NAME.  */
4273   n = XNEW (struct assert_locus_d);
4274   n->bb = dest_bb;
4275   n->e = e;
4276   n->si = si;
4277   n->comp_code = comp_code;
4278   n->val = val;
4279   n->expr = expr;
4280   n->next = NULL;
4281
4282   if (last_loc)
4283     last_loc->next = n;
4284   else
4285     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
4286
4287   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
4288 }
4289
4290 /* (COND_OP0 COND_CODE COND_OP1) is a predicate which uses NAME.
4291    Extract a suitable test code and value and store them into *CODE_P and
4292    *VAL_P so the predicate is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
4293
4294    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
4295
4296    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
4297
4298 static bool
4299 extract_code_and_val_from_cond_with_ops (tree name, enum tree_code cond_code,
4300                                          tree cond_op0, tree cond_op1,
4301                                          bool invert, enum tree_code *code_p,
4302                                          tree *val_p)
4303 {
4304   enum tree_code comp_code;
4305   tree val;
4306
4307   /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
4308      or VAL COMP NAME.  */
4309   if (name == cond_op1)
4310     {
4311       /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
4312          COMP around because we need to register NAME as the
4313          first operand in the predicate.  */
4314       comp_code = swap_tree_comparison (cond_code);
4315       val = cond_op0;
4316     }
4317   else
4318     {
4319       /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
4320          comparison code remains unchanged.  */
4321       comp_code = cond_code;
4322       val = cond_op1;
4323     }
4324
4325   /* Invert the comparison code as necessary.  */
4326   if (invert)
4327     comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
4328
4329   /* VRP does not handle float types.  */
4330   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4331     return false;
4332
4333   /* Do not register always-false predicates.
4334      FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
4335      enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
4336      fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
4337   if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
4338       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4339     {
4340       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
4341       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
4342
4343       if (comp_code == GT_EXPR
4344           && (!max
4345               || compare_values (val, max) == 0))
4346         return false;
4347
4348       if (comp_code == LT_EXPR
4349           && (!min
4350               || compare_values (val, min) == 0))
4351         return false;
4352     }
4353   *code_p = comp_code;
4354   *val_p = val;
4355   return true;
4356 }
4357
4358 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4359    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by BSI.
4360    Invert the condition COND if INVERT is true.
4361    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4362
4363 static bool
4364 register_edge_assert_for_2 (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator bsi,
4365                             enum tree_code cond_code,
4366                             tree cond_op0, tree cond_op1, bool invert)
4367 {
4368   tree val;
4369   enum tree_code comp_code;
4370   bool retval = false;
4371
4372   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4373                                                 cond_op0,
4374                                                 cond_op1,
4375                                                 invert, &comp_code, &val))
4376     return false;
4377
4378   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
4379      reachable from E.  */
4380   if (live_on_edge (e, name)
4381       && !has_single_use (name))
4382     {
4383       register_new_assert_for (name, name, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4384       retval = true;
4385     }
4386
4387   /* In the case of NAME <= CST and NAME being defined as
4388      NAME = (unsigned) NAME2 + CST2 we can assert NAME2 >= -CST2
4389      and NAME2 <= CST - CST2.  We can do the same for NAME > CST.
4390      This catches range and anti-range tests.  */
4391   if ((comp_code == LE_EXPR
4392        || comp_code == GT_EXPR)
4393       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4394       && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
4395     {
4396       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4397       tree cst2 = NULL_TREE, name2 = NULL_TREE, name3 = NULL_TREE;
4398
4399       /* Extract CST2 from the (optional) addition.  */
4400       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4401           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == PLUS_EXPR)
4402         {
4403           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4404           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4405           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4406               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4407             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
4408         }
4409
4410       /* Extract NAME2 from the (optional) sign-changing cast.  */
4411       if (gimple_assign_cast_p (def_stmt))
4412         {
4413           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
4414               && ! TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
4415               && (TYPE_PRECISION (gimple_expr_type (def_stmt))
4416                   == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))))
4417             name3 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4418         }
4419
4420       /* If name3 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4421       if (name3 != NULL_TREE
4422           && TREE_CODE (name3) == SSA_NAME
4423           && (cst2 == NULL_TREE
4424               || TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4425           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name3))
4426           && live_on_edge (e, name3)
4427           && !has_single_use (name3))
4428         {
4429           tree tmp;
4430
4431           /* Build an expression for the range test.  */
4432           tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), name3);
4433           if (cst2 != NULL_TREE)
4434             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4435
4436           if (dump_file)
4437             {
4438               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4439               print_generic_expr (dump_file, name3, 0);
4440               fprintf (dump_file, " from ");
4441               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4442               fprintf (dump_file, "\n");
4443             }
4444
4445           register_new_assert_for (name3, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4446
4447           retval = true;
4448         }
4449
4450       /* If name2 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4451       if (name2 != NULL_TREE
4452           && TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4453           && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
4454           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
4455           && live_on_edge (e, name2)
4456           && !has_single_use (name2))
4457         {
4458           tree tmp;
4459
4460           /* Build an expression for the range test.  */
4461           tmp = name2;
4462           if (TREE_TYPE (name) != TREE_TYPE (name2))
4463             tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp);
4464           if (cst2 != NULL_TREE)
4465             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4466
4467           if (dump_file)
4468             {
4469               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4470               print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
4471               fprintf (dump_file, " from ");
4472               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4473               fprintf (dump_file, "\n");
4474             }
4475
4476           register_new_assert_for (name2, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4477
4478           retval = true;
4479         }
4480     }
4481
4482   return retval;
4483 }
4484
4485 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
4486    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
4487    operands in OP's defining statement.
4488
4489    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
4490    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
4491
4492 static bool
4493 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
4494                             edge e, gimple_stmt_iterator bsi)
4495 {
4496   bool retval = false;
4497   gimple op_def;
4498   tree val;
4499   enum tree_code rhs_code;
4500
4501   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
4502   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4503     return false;
4504
4505   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
4506      more than once go ahead and register an assert for OP.
4507
4508      The FOUND_IN_SUBGRAPH support is not helpful in this situation as
4509      it will always be set for OP (because OP is used in a COND_EXPR in
4510      the subgraph).  */
4511   if (!has_single_use (op))
4512     {
4513       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4514       register_new_assert_for (op, op, code, val, NULL, e, bsi);
4515       retval = true;
4516     }
4517
4518   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
4519      a truth operation or some bit operations, then we may be able
4520      to register information about the operands of that assignment.  */
4521   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
4522   if (gimple_code (op_def) != GIMPLE_ASSIGN)
4523     return retval;
4524
4525   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (op_def);
4526
4527   if (TREE_CODE_CLASS (rhs_code) == tcc_comparison)
4528     {
4529       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
4530       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
4531       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
4532
4533       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4534         retval |= register_edge_assert_for_2 (op0, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4535                                               invert);
4536       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4537         retval |= register_edge_assert_for_2 (op1, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4538                                               invert);
4539     }
4540   else if ((code == NE_EXPR
4541             && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_AND_EXPR)
4542            || (code == EQ_EXPR
4543                && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_IOR_EXPR))
4544     {
4545       /* Recurse on each operand.  */
4546       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4547                                             code, e, bsi);
4548       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs2 (op_def),
4549                                             code, e, bsi);
4550     }
4551   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_NOT_EXPR
4552            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (op_def))) == 1)
4553     {
4554       /* Recurse, flipping CODE.  */
4555       code = invert_tree_comparison (code, false);
4556       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4557                                             code, e, bsi);
4558     }
4559   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == SSA_NAME)
4560     {
4561       /* Recurse through the copy.  */
4562       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4563                                             code, e, bsi);
4564     }
4565   else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (op_def)))
4566     {
4567       /* Recurse through the type conversion.  */
4568       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4569                                             code, e, bsi);
4570     }
4571
4572   return retval;
4573 }
4574
4575 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4576    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by SI.
4577    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4578
4579 static bool
4580 register_edge_assert_for (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator si,
4581                           enum tree_code cond_code, tree cond_op0,
4582                           tree cond_op1)
4583 {
4584   tree val;
4585   enum tree_code comp_code;
4586   bool retval = false;
4587   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
4588
4589   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4590      abnormal edges.  */
4591   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
4592     return false;
4593
4594   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4595                                                 cond_op0, cond_op1,
4596                                                 is_else_edge,
4597                                                 &comp_code, &val))
4598     return false;
4599
4600   /* Register ASSERT_EXPRs for name.  */
4601   retval |= register_edge_assert_for_2 (name, e, si, cond_code, cond_op0,
4602                                         cond_op1, is_else_edge);
4603
4604
4605   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
4606      the value zero or one, then we may be able to assert values
4607      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
4608
4609   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for BIT_AND_EXPR defining
4610      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_AND_EXPR
4611      have nonzero value.  */
4612   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
4613        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
4614     {
4615       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4616
4617       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4618           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_AND_EXPR)
4619         {
4620           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4621           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4622           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
4623           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
4624         }
4625     }
4626
4627   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for BIT_IOR_EXPR defining
4628      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_IOR_EXPR
4629      have zero value.  */
4630   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
4631        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
4632     {
4633       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4634
4635       /* For BIT_IOR_EXPR only if NAME == 0 both operands have
4636          necessarily zero value, or if type-precision is one.  */
4637       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4638           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_IOR_EXPR
4639               && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name)) == 1
4640                   || comp_code == EQ_EXPR)))
4641         {
4642           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4643           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4644           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
4645           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
4646         }
4647     }
4648
4649   return retval;
4650 }
4651
4652
4653 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4654    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4655    The last statement of BB must be a COND_EXPR.
4656
4657    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4658    the predicate operands, an assert location node is added to the
4659    list of assertions for the corresponding operands.  */
4660
4661 static bool
4662 find_conditional_asserts (basic_block bb, gimple last)
4663 {
4664   bool need_assert;
4665   gimple_stmt_iterator bsi;
4666   tree op;
4667   edge_iterator ei;
4668   edge e;
4669   ssa_op_iter iter;
4670
4671   need_assert = false;
4672   bsi = gsi_for_stmt (last);
4673
4674   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
4675      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
4676      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
4677      insert.  */
4678   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4679     {
4680       if (e->dest == bb)
4681         continue;
4682
4683       /* Register the necessary assertions for each operand in the
4684          conditional predicate.  */
4685       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
4686         {
4687           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4688                                                    gimple_cond_code (last),
4689                                                    gimple_cond_lhs (last),
4690                                                    gimple_cond_rhs (last));
4691         }
4692     }
4693
4694   return need_assert;
4695 }
4696
4697 struct case_info
4698 {
4699   tree expr;
4700   basic_block bb;
4701 };
4702
4703 /* Compare two case labels sorting first by the destination bb index
4704    and then by the case value.  */
4705
4706 static int
4707 compare_case_labels (const void *p1, const void *p2)
4708 {
4709   const struct case_info *ci1 = (const struct case_info *) p1;
4710   const struct case_info *ci2 = (const struct case_info *) p2;
4711   int idx1 = ci1->bb->index;
4712   int idx2 = ci2->bb->index;
4713
4714   if (idx1 < idx2)
4715     return -1;
4716   else if (idx1 == idx2)
4717     {
4718       /* Make sure the default label is first in a group.  */
4719       if (!CASE_LOW (ci1->expr))
4720         return -1;
4721       else if (!CASE_LOW (ci2->expr))
4722         return 1;
4723       else
4724         return tree_int_cst_compare (CASE_LOW (ci1->expr),
4725                                      CASE_LOW (ci2->expr));
4726     }
4727   else
4728     return 1;
4729 }
4730
4731 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4732    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4733    The last statement of BB must be a SWITCH_EXPR.
4734
4735    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4736    the predicate operands, an assert location node is added to the
4737    list of assertions for the corresponding operands.  */
4738
4739 static bool
4740 find_switch_asserts (basic_block bb, gimple last)
4741 {
4742   bool need_assert;
4743   gimple_stmt_iterator bsi;
4744   tree op;
4745   edge e;
4746   struct case_info *ci;
4747   size_t n = gimple_switch_num_labels (last);
4748 #if GCC_VERSION >= 4000
4749   unsigned int idx;
4750 #else
4751   /* Work around GCC 3.4 bug (PR 37086).  */
4752   volatile unsigned int idx;
4753 #endif
4754
4755   need_assert = false;
4756   bsi = gsi_for_stmt (last);
4757   op = gimple_switch_index (last);
4758   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4759     return false;
4760
4761   /* Build a vector of case labels sorted by destination label.  */
4762   ci = XNEWVEC (struct case_info, n);
4763   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4764     {
4765       ci[idx].expr = gimple_switch_label (last, idx);
4766       ci[idx].bb = label_to_block (CASE_LABEL (ci[idx].expr));
4767     }
4768   qsort (ci, n, sizeof (struct case_info), compare_case_labels);
4769
4770   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4771     {
4772       tree min, max;
4773       tree cl = ci[idx].expr;
4774       basic_block cbb = ci[idx].bb;
4775
4776       min = CASE_LOW (cl);
4777       max = CASE_HIGH (cl);
4778
4779       /* If there are multiple case labels with the same destination
4780          we need to combine them to a single value range for the edge.  */
4781       if (idx + 1 < n && cbb == ci[idx + 1].bb)
4782         {
4783           /* Skip labels until the last of the group.  */
4784           do {
4785             ++idx;
4786           } while (idx < n && cbb == ci[idx].bb);
4787           --idx;
4788
4789           /* Pick up the maximum of the case label range.  */
4790           if (CASE_HIGH (ci[idx].expr))
4791             max = CASE_HIGH (ci[idx].expr);
4792           else
4793             max = CASE_LOW (ci[idx].expr);
4794         }
4795
4796       /* Nothing to do if the range includes the default label until we
4797          can register anti-ranges.  */
4798       if (min == NULL_TREE)
4799         continue;
4800
4801       /* Find the edge to register the assert expr on.  */
4802       e = find_edge (bb, cbb);
4803
4804       /* Register the necessary assertions for the operand in the
4805          SWITCH_EXPR.  */
4806       need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4807                                                max ? GE_EXPR : EQ_EXPR,
4808                                                op,
4809                                                fold_convert (TREE_TYPE (op),
4810                                                              min));
4811       if (max)
4812         {
4813           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi, LE_EXPR,
4814                                                    op,
4815                                                    fold_convert (TREE_TYPE (op),
4816                                                                  max));
4817         }
4818     }
4819
4820   XDELETEVEC (ci);
4821   return need_assert;
4822 }
4823
4824
4825 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
4826    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
4827    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
4828    list of assertions already generated for N_i is scanned to
4829    determine if A is actually needed.
4830
4831    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
4832    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
4833    new location for A is recorded instead.
4834
4835    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
4836       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
4837
4838    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
4839       value range for N, then if N was not already generated by an
4840       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
4841       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
4842       assume that N is not NULL.
4843
4844    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
4845       information from the predicate but need to insert different
4846       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
4847       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
4848       expression of the form 'X op Y', then
4849
4850       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
4851
4852       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
4853          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
4854          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
4855          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
4856
4857       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
4858
4859       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
4860
4861       For instance,
4862
4863             if (a == 9)
4864               b = a;
4865             else
4866               b = c + 1;
4867
4868       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
4869       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
4870       on the ELSE clause would be unnecessary.
4871
4872    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
4873       into BB's dominator children.
4874
4875    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
4876    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
4877    location for name N is found, it is registered by calling
4878    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
4879    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
4880    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
4881    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
4882    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
4883
4884    If this function returns true, then it means that there are names
4885    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
4886    inserted by process_assert_insertions.  */
4887
4888 static bool
4889 find_assert_locations_1 (basic_block bb, sbitmap live)
4890 {
4891   gimple_stmt_iterator si;
4892   gimple last;
4893   gimple phi;
4894   bool need_assert;
4895
4896   need_assert = false;
4897   last = last_stmt (bb);
4898
4899   /* If BB's last statement is a conditional statement involving integer
4900      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4901   if (last
4902       && gimple_code (last) == GIMPLE_COND
4903       && !fp_predicate (last)
4904       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4905     need_assert |= find_conditional_asserts (bb, last);
4906
4907   /* If BB's last statement is a switch statement involving integer
4908      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4909   if (last
4910       && gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
4911       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4912     need_assert |= find_switch_asserts (bb, last);
4913
4914   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
4915      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
4916   for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4917     {
4918       gimple stmt;
4919       tree op;
4920       ssa_op_iter i;
4921
4922       stmt = gsi_stmt (si);
4923
4924       if (is_gimple_debug (stmt))
4925         continue;
4926
4927       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
4928       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
4929         {
4930           tree value;
4931           enum tree_code comp_code;
4932
4933           /* Mark OP in our live bitmap.  */
4934           SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (op));
4935
4936           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
4937              range for it, and we don't find a previous assertion for
4938              it, create a new assertion location node for OP.  */
4939           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
4940             {
4941               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
4942                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
4943                  was set via a typecast.
4944
4945                  If so, then we can also infer a nonzero value range
4946                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
4947               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
4948                 {
4949                   tree t = op;
4950                   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4951
4952                   while (is_gimple_assign (def_stmt)
4953                          && gimple_assign_rhs_code (def_stmt)  == NOP_EXPR
4954                          && TREE_CODE
4955                              (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)) == SSA_NAME
4956                          && POINTER_TYPE_P
4957                              (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt))))
4958                     {
4959                       t = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4960                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4961
4962                       /* Note we want to register the assert for the
4963                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
4964                          conversion.  */
4965                       if (! has_single_use (t))
4966                         {
4967                           register_new_assert_for (t, t, comp_code, value,
4968                                                    bb, NULL, si);
4969                           need_assert = true;
4970                         }
4971                     }
4972                 }
4973
4974               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
4975                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
4976                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
4977               if (!has_single_use (op))
4978                 {
4979                   register_new_assert_for (op, op, comp_code, value,
4980                                            bb, NULL, si);
4981                   need_assert = true;
4982                 }
4983             }
4984         }
4985     }
4986
4987   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
4988   for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p(si); gsi_next (&si))
4989     {
4990       use_operand_p arg_p;
4991       ssa_op_iter i;
4992       phi = gsi_stmt (si);
4993
4994       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
4995         {
4996           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
4997           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4998             SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (arg));
4999         }
5000     }
5001
5002   return need_assert;
5003 }
5004
5005 /* Do an RPO walk over the function computing SSA name liveness
5006    on-the-fly and deciding on assert expressions to insert.
5007    Returns true if there are assert expressions to be inserted.  */
5008
5009 static bool
5010 find_assert_locations (void)
5011 {
5012   int *rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
5013   int *bb_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
5014   int *last_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
5015   int rpo_cnt, i;
5016   bool need_asserts;
5017
5018   live = XCNEWVEC (sbitmap, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
5019   rpo_cnt = pre_and_rev_post_order_compute (NULL, rpo, false);
5020   for (i = 0; i < rpo_cnt; ++i)
5021     bb_rpo[rpo[i]] = i;
5022
5023   need_asserts = false;
5024   for (i = rpo_cnt-1; i >= 0; --i)
5025     {
5026       basic_block bb = BASIC_BLOCK (rpo[i]);
5027       edge e;
5028       edge_iterator ei;
5029
5030       if (!live[rpo[i]])
5031         {
5032           live[rpo[i]] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5033           sbitmap_zero (live[rpo[i]]);
5034         }
5035
5036       /* Process BB and update the live information with uses in
5037          this block.  */
5038       need_asserts |= find_assert_locations_1 (bb, live[rpo[i]]);
5039
5040       /* Merge liveness into the predecessor blocks and free it.  */
5041       if (!sbitmap_empty_p (live[rpo[i]]))
5042         {
5043           int pred_rpo = i;
5044           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5045             {
5046               int pred = e->src->index;
5047               if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
5048                 continue;
5049
5050               if (!live[pred])
5051                 {
5052                   live[pred] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5053                   sbitmap_zero (live[pred]);
5054                 }
5055               sbitmap_a_or_b (live[pred], live[pred], live[rpo[i]]);
5056
5057               if (bb_rpo[pred] < pred_rpo)
5058                 pred_rpo = bb_rpo[pred];
5059             }
5060
5061           /* Record the RPO number of the last visited block that needs
5062              live information from this block.  */
5063           last_rpo[rpo[i]] = pred_rpo;
5064         }
5065       else
5066         {
5067           sbitmap_free (live[rpo[i]]);
5068           live[rpo[i]] = NULL;
5069         }
5070
5071       /* We can free all successors live bitmaps if all their
5072          predecessors have been visited already.  */
5073       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
5074         if (last_rpo[e->dest->index] == i
5075             && live[e->dest->index])
5076           {
5077             sbitmap_free (live[e->dest->index]);
5078             live[e->dest->index] = NULL;
5079           }
5080     }
5081
5082   XDELETEVEC (rpo);
5083   XDELETEVEC (bb_rpo);
5084   XDELETEVEC (last_rpo);
5085   for (i = 0; i < last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS; ++i)
5086     if (live[i])
5087       sbitmap_free (live[i]);
5088   XDELETEVEC (live);
5089
5090   return need_asserts;
5091 }
5092
5093 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
5094    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
5095
5096 static bool
5097 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
5098 {
5099   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
5100   gimple stmt;
5101   tree cond;
5102   gimple assert_stmt;
5103   edge_iterator ei;
5104   edge e;
5105
5106   /* If we have X <=> X do not insert an assert expr for that.  */
5107   if (loc->expr == loc->val)
5108     return false;
5109
5110   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, loc->expr, loc->val);
5111   assert_stmt = build_assert_expr_for (cond, name);
5112   if (loc->e)
5113     {
5114       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
5115          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
5116       gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_COND
5117                            || (gimple_code (gsi_stmt (loc->si))
5118                                == GIMPLE_SWITCH));
5119
5120       gsi_insert_on_edge (loc->e, assert_stmt);
5121       return true;
5122     }
5123
5124   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
5125      statement must not be the last statement in the block.  */
5126   stmt = gsi_stmt (loc->si);
5127   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
5128     {
5129       gsi_insert_after (&loc->si, assert_stmt, GSI_SAME_STMT);
5130       return false;
5131     }
5132
5133   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
5134      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
5135      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
5136      out of BB.  */
5137   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
5138     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
5139       {
5140         gsi_insert_on_edge (e, assert_stmt);
5141         return true;
5142       }
5143
5144   gcc_unreachable ();
5145 }
5146
5147
5148 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
5149    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
5150    found in ASSERTS_FOR[i].  */
5151
5152 static void
5153 process_assert_insertions (void)
5154 {
5155   unsigned i;
5156   bitmap_iterator bi;
5157   bool update_edges_p = false;
5158   int num_asserts = 0;
5159
5160   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5161     dump_all_asserts (dump_file);
5162
5163   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
5164     {
5165       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
5166       gcc_assert (loc);
5167
5168       while (loc)
5169         {
5170           assert_locus_t next = loc->next;
5171           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
5172           free (loc);
5173           loc = next;
5174           num_asserts++;
5175         }
5176     }
5177
5178   if (update_edges_p)
5179     gsi_commit_edge_inserts ();
5180
5181   statistics_counter_event (cfun, "Number of ASSERT_EXPR expressions inserted",
5182                             num_asserts);
5183 }
5184
5185
5186 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
5187    expressions.  These range expressions are meant to provide information
5188    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
5189    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
5190
5191    x = ...
5192    y = ...
5193    if (x < y)
5194      y = x - 2;
5195    else
5196      x = y + 3;
5197
5198    this pass will transform the code into:
5199
5200    x = ...
5201    y = ...
5202    if (x < y)
5203     {
5204       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
5205       y = x - 2
5206     }
5207    else
5208     {
5209       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
5210       x = y + 3
5211     }
5212
5213    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
5214    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
5215    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
5216    definition of 'x'.  */
5217
5218 static void
5219 insert_range_assertions (void)
5220 {
5221   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
5222   asserts_for = XCNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
5223
5224   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5225
5226   if (find_assert_locations ())
5227     {
5228       process_assert_insertions ();
5229       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
5230     }
5231
5232   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5233     {
5234       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
5235       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
5236     }
5237
5238   free (asserts_for);
5239   BITMAP_FREE (need_assert_for);
5240 }
5241
5242 /* Checks one ARRAY_REF in REF, located at LOCUS. Ignores flexible arrays
5243    and "struct" hacks. If VRP can determine that the
5244    array subscript is a constant, check if it is outside valid
5245    range. If the array subscript is a RANGE, warn if it is
5246    non-overlapping with valid range.
5247    IGNORE_OFF_BY_ONE is true if the ARRAY_REF is inside a ADDR_EXPR.  */
5248
5249 static void
5250 check_array_ref (location_t location, tree ref, bool ignore_off_by_one)
5251 {
5252   value_range_t* vr = NULL;
5253   tree low_sub, up_sub;
5254   tree low_bound, up_bound, up_bound_p1;
5255   tree base;
5256
5257   if (TREE_NO_WARNING (ref))
5258     return;
5259
5260   low_sub = up_sub = TREE_OPERAND (ref, 1);
5261   up_bound = array_ref_up_bound (ref);
5262
5263   /* Can not check flexible arrays.  */
5264   if (!up_bound
5265       || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST)
5266     return;
5267
5268   /* Accesses to trailing arrays via pointers may access storage
5269      beyond the types array bounds.  */
5270   base = get_base_address (ref);
5271   if (base && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
5272     {
5273       tree cref, next = NULL_TREE;
5274
5275       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (ref, 0)) != COMPONENT_REF)
5276         return;
5277
5278       cref = TREE_OPERAND (ref, 0);
5279       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cref, 0))) == RECORD_TYPE)
5280         for (next = DECL_CHAIN (TREE_OPERAND (cref, 1));
5281              next && TREE_CODE (next) != FIELD_DECL;
5282              next = DECL_CHAIN (next))
5283           ;
5284
5285       /* If this is the last field in a struct type or a field in a
5286          union type do not warn.  */
5287       if (!next)
5288         return;
5289     }
5290
5291   low_bound = array_ref_low_bound (ref);
5292   up_bound_p1 = int_const_binop (PLUS_EXPR, up_bound, integer_one_node);
5293
5294   if (TREE_CODE (low_sub) == SSA_NAME)
5295     {
5296       vr = get_value_range (low_sub);
5297       if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5298         {
5299           low_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->max : vr->min;
5300           up_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->min : vr->max;
5301         }
5302     }
5303
5304   if (vr && vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5305     {
5306       if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5307           && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5308           && TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5309           && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5310         {
5311           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5312                       "array subscript is outside array bounds");
5313           TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5314         }
5315     }
5316   else if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5317            && (ignore_off_by_one
5318                ? (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5319                   && !tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))
5320                : (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5321                   || tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))))
5322     {
5323       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5324                   "array subscript is above array bounds");
5325       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5326     }
5327   else if (TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5328            && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5329     {
5330       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5331                   "array subscript is below array bounds");
5332       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5333     }
5334 }
5335
5336 /* Searches if the expr T, located at LOCATION computes
5337    address of an ARRAY_REF, and call check_array_ref on it.  */
5338
5339 static void
5340 search_for_addr_array (tree t, location_t location)
5341 {
5342   while (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
5343     {
5344       gimple g = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
5345
5346       if (gimple_code (g) != GIMPLE_ASSIGN)
5347         return;
5348
5349       if (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (g))
5350           != GIMPLE_SINGLE_RHS)
5351         return;
5352
5353       t = gimple_assign_rhs1 (g);
5354     }
5355
5356
5357   /* We are only interested in addresses of ARRAY_REF's.  */
5358   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR)
5359     return;
5360
5361   /* Check each ARRAY_REFs in the reference chain. */
5362   do
5363     {
5364       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5365         check_array_ref (location, t, true /*ignore_off_by_one*/);
5366
5367       t = TREE_OPERAND (t, 0);
5368     }
5369   while (handled_component_p (t));
5370
5371   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5372       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == ADDR_EXPR
5373       && !TREE_NO_WARNING (t))
5374     {
5375       tree tem = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0);
5376       tree low_bound, up_bound, el_sz;
5377       double_int idx;
5378       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (tem)) != ARRAY_TYPE
5379           || TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem))) == ARRAY_TYPE
5380           || !TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)))
5381         return;
5382
5383       low_bound = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5384       up_bound = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5385       el_sz = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem)));
5386       if (!low_bound
5387           || TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
5388           || !up_bound
5389           || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST
5390           || !el_sz
5391           || TREE_CODE (el_sz) != INTEGER_CST)
5392         return;
5393
5394       idx = mem_ref_offset (t);
5395       idx = double_int_sdiv (idx, tree_to_double_int (el_sz), TRUNC_DIV_EXPR);
5396       if (double_int_scmp (idx, double_int_zero) < 0)
5397         {
5398           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5399                       "array subscript is below array bounds");
5400           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5401         }
5402       else if (double_int_scmp (idx,
5403                                 double_int_add
5404                                   (double_int_add
5405                                     (tree_to_double_int (up_bound),
5406                                      double_int_neg
5407                                        (tree_to_double_int (low_bound))),
5408                                     double_int_one)) > 0)
5409         {
5410           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5411                       "array subscript is above array bounds");
5412           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5413         }
5414     }
5415 }
5416
5417 /* walk_tree() callback that checks if *TP is
5418    an ARRAY_REF inside an ADDR_EXPR (in which an array
5419    subscript one outside the valid range is allowed). Call
5420    check_array_ref for each ARRAY_REF found. The location is
5421    passed in DATA.  */
5422
5423 static tree
5424 check_array_bounds (tree *tp, int *walk_subtree, void *data)
5425 {
5426   tree t = *tp;
5427   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
5428   location_t location;
5429
5430   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
5431     location = EXPR_LOCATION (t);
5432   else
5433     {
5434       location_t *locp = (location_t *) wi->info;
5435       location = *locp;
5436     }
5437
5438   *walk_subtree = TRUE;
5439
5440   if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5441     check_array_ref (location, t, false /*ignore_off_by_one*/);
5442
5443   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5444       || (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0)))
5445     search_for_addr_array (TREE_OPERAND (t, 0), location);
5446
5447   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
5448     *walk_subtree = FALSE;
5449
5450   return NULL_TREE;
5451 }
5452
5453 /* Walk over all statements of all reachable BBs and call check_array_bounds
5454    on them.  */
5455
5456 static void
5457 check_all_array_refs (void)
5458 {
5459   basic_block bb;
5460   gimple_stmt_iterator si;
5461
5462   FOR_EACH_BB (bb)
5463     {
5464       edge_iterator ei;
5465       edge e;
5466       bool executable = false;
5467
5468       /* Skip blocks that were found to be unreachable.  */
5469       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5470         executable |= !!(e->flags & EDGE_EXECUTABLE);
5471       if (!executable)
5472         continue;
5473
5474       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5475         {
5476           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5477           struct walk_stmt_info wi;
5478           if (!gimple_has_location (stmt))
5479             continue;
5480
5481           if (is_gimple_call (stmt))
5482             {
5483               size_t i;
5484               size_t n = gimple_call_num_args (stmt);
5485               for (i = 0; i < n; i++)
5486                 {
5487                   tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
5488                   search_for_addr_array (arg, gimple_location (stmt));
5489                 }
5490             }
5491           else
5492             {
5493               memset (&wi, 0, sizeof (wi));
5494               wi.info = CONST_CAST (void *, (const void *)
5495                                     gimple_location_ptr (stmt));
5496
5497               walk_gimple_op (gsi_stmt (si),
5498                               check_array_bounds,
5499                               &wi);
5500             }
5501         }
5502     }
5503 }
5504
5505 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
5506    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
5507    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
5508    VRP.
5509
5510    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
5511    names that had useful range information attached to them.  For
5512    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
5513    then N_i will have the range [3, +INF].
5514
5515    However, by converting the assertion into the implied copy
5516    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
5517    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
5518    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
5519    things like jump threading.
5520
5521    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
5522    VRP need to handle them appropriately.
5523
5524    Another approach would be to make the range information a first
5525    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
5526    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
5527    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
5528
5529 static void
5530 remove_range_assertions (void)
5531 {
5532   basic_block bb;
5533   gimple_stmt_iterator si;
5534
5535   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
5536      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
5537      referenced by the current BSI.  */
5538   FOR_EACH_BB (bb)
5539     for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);)
5540       {
5541         gimple stmt = gsi_stmt (si);
5542         gimple use_stmt;
5543
5544         if (is_gimple_assign (stmt)
5545             && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ASSERT_EXPR)
5546           {
5547             tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
5548             tree var;
5549             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
5550             use_operand_p use_p;
5551             imm_use_iterator iter;
5552
5553             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
5554
5555             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
5556             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
5557             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter,
5558                                    gimple_assign_lhs (stmt))
5559               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
5560                 {
5561                   SET_USE (use_p, var);
5562                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
5563                 }
5564
5565             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
5566             gsi_remove (&si, true);
5567             release_defs (stmt);
5568           }
5569         else
5570           gsi_next (&si);
5571       }
5572 }
5573
5574
5575 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
5576
5577 static bool
5578 stmt_interesting_for_vrp (gimple stmt)
5579 {
5580   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
5581       && is_gimple_reg (gimple_phi_result (stmt))
5582       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))
5583           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))))
5584     return true;
5585   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
5586     {
5587       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5588
5589       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
5590          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
5591          builtin functions.  */
5592       if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5593           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5594               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
5595           && ((is_gimple_call (stmt)
5596                && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
5597                && DECL_BUILT_IN (gimple_call_fndecl (stmt)))
5598               || !gimple_vuse (stmt)))
5599         return true;
5600     }
5601   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
5602            || gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
5603     return true;
5604
5605   return false;
5606 }
5607
5608
5609 /* Initialize local data structures for VRP.  */
5610
5611 static void
5612 vrp_initialize (void)
5613 {
5614   basic_block bb;
5615
5616   values_propagated = false;
5617   num_vr_values = num_ssa_names;
5618   vr_value = XCNEWVEC (value_range_t *, num_vr_values);
5619   vr_phi_edge_counts = XCNEWVEC (int, num_ssa_names);
5620
5621   FOR_EACH_BB (bb)
5622     {
5623       gimple_stmt_iterator si;
5624
5625       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5626         {
5627           gimple phi = gsi_stmt (si);
5628           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
5629             {
5630               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
5631               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
5632               prop_set_simulate_again (phi, false);
5633             }
5634           else
5635             prop_set_simulate_again (phi, true);
5636         }
5637
5638       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5639         {
5640           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5641
5642           /* If the statement is a control insn, then we do not
5643              want to avoid simulating the statement once.  Failure
5644              to do so means that those edges will never get added.  */
5645           if (stmt_ends_bb_p (stmt))
5646             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5647           else if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
5648             {
5649               ssa_op_iter i;
5650               tree def;
5651               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
5652                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5653               prop_set_simulate_again (stmt, false);
5654             }
5655           else
5656             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5657         }
5658     }
5659 }
5660
5661 /* Return the singleton value-range for NAME or NAME.  */
5662
5663 static inline tree
5664 vrp_valueize (tree name)
5665 {
5666   if (TREE_CODE (name) == SSA_NAME)
5667     {
5668       value_range_t *vr = get_value_range (name);
5669       if (vr->type == VR_RANGE
5670           && (vr->min == vr->max
5671               || operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)))
5672         return vr->min;
5673     }
5674   return name;
5675 }
5676
5677 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
5678    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
5679
5680 static enum ssa_prop_result
5681 vrp_visit_assignment_or_call (gimple stmt, tree *output_p)
5682 {
5683   tree def, lhs;
5684   ssa_op_iter iter;
5685   enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
5686   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5687
5688   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
5689   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5690       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5691            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
5692               build_range_type.  */
5693            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
5694            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
5695           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
5696     {
5697       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
5698
5699       /* Try folding the statement to a constant first.  */
5700       tree tem = gimple_fold_stmt_to_constant (stmt, vrp_valueize);
5701       if (tem && !is_overflow_infinity (tem))
5702         set_value_range (&new_vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
5703       /* Then dispatch to value-range extracting functions.  */
5704       else if (code == GIMPLE_CALL)
5705         extract_range_basic (&new_vr, stmt);
5706       else
5707         extract_range_from_assignment (&new_vr, stmt);
5708
5709       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
5710         {
5711           *output_p = lhs;
5712
5713           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5714             {
5715               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
5716               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
5717               fprintf (dump_file, ": ");
5718               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
5719               fprintf (dump_file, "\n\n");
5720             }
5721
5722           if (new_vr.type == VR_VARYING)
5723             return SSA_PROP_VARYING;
5724
5725           return SSA_PROP_INTERESTING;
5726         }
5727
5728       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
5729     }
5730
5731   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
5732   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
5733     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5734
5735   return SSA_PROP_VARYING;
5736 }
5737
5738 /* Helper that gets the value range of the SSA_NAME with version I
5739    or a symbolic range containing the SSA_NAME only if the value range
5740    is varying or undefined.  */
5741
5742 static inline value_range_t
5743 get_vr_for_comparison (int i)
5744 {
5745   value_range_t vr = *get_value_range (ssa_name (i));
5746
5747   /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
5748      range.  This allows us to compare against names that may
5749      have N_i in their ranges.  */
5750   if (vr.type == VR_VARYING || vr.type == VR_UNDEFINED)
5751     {
5752       vr.type = VR_RANGE;
5753       vr.min = ssa_name (i);
5754       vr.max = ssa_name (i);
5755     }
5756
5757   return vr;
5758 }
5759
5760 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
5761    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
5762    compare_range_with_value, including the setting of
5763    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
5764
5765 static tree
5766 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val,
5767                          bool *strict_overflow_p)
5768 {
5769   bitmap_iterator bi;
5770   unsigned i;
5771   bitmap e;
5772   tree retval, t;
5773   int used_strict_overflow;
5774   bool sop;
5775   value_range_t equiv_vr;
5776
5777   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
5778   e = get_value_range (var)->equiv;
5779
5780   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5781      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5782   used_strict_overflow = -1;
5783
5784   /* Compare vars' value range with val.  */
5785   equiv_vr = get_vr_for_comparison (SSA_NAME_VERSION (var));
5786   sop = false;
5787   retval = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5788   if (retval)
5789     used_strict_overflow = sop ? 1 : 0;
5790
5791   /* If the equiv set is empty we have done all work we need to do.  */
5792   if (e == NULL)
5793     {
5794       if (retval
5795           && used_strict_overflow > 0)
5796         *strict_overflow_p = true;
5797       return retval;
5798     }
5799
5800   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
5801     {
5802       equiv_vr = get_vr_for_comparison (i);
5803       sop = false;
5804       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5805       if (t)
5806         {
5807           /* If we get different answers from different members
5808              of the equivalence set this check must be in a dead
5809              code region.  Folding it to a trap representation
5810              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5811           if (retval != NULL
5812               && t != retval)
5813             {
5814               retval = NULL_TREE;
5815               break;
5816             }
5817           retval = t;
5818
5819           if (!sop)
5820             used_strict_overflow = 0;
5821           else if (used_strict_overflow < 0)
5822             used_strict_overflow = 1;
5823         }
5824     }
5825
5826   if (retval
5827       && used_strict_overflow > 0)
5828     *strict_overflow_p = true;
5829
5830   return retval;
5831 }
5832
5833
5834 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
5835    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
5836    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
5837    returned by compare_ranges.  Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate
5838    whether we relied on an overflow infinity in the comparison.  */
5839
5840
5841 static tree
5842 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2,
5843                bool *strict_overflow_p)
5844 {
5845   tree t, retval;
5846   bitmap e1, e2;
5847   bitmap_iterator bi1, bi2;
5848   unsigned i1, i2;
5849   int used_strict_overflow;
5850   static bitmap_obstack *s_obstack = NULL;
5851   static bitmap s_e1 = NULL, s_e2 = NULL;
5852
5853   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
5854      ranges of every name equivalent to N2.  */
5855   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
5856   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
5857
5858   /* Use the fake bitmaps if e1 or e2 are not available.  */
5859   if (s_obstack == NULL)
5860     {
5861       s_obstack = XNEW (bitmap_obstack);
5862       bitmap_obstack_initialize (s_obstack);
5863       s_e1 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5864       s_e2 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5865     }
5866   if (e1 == NULL)
5867     e1 = s_e1;
5868   if (e2 == NULL)
5869     e2 = s_e2;
5870
5871   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
5872      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
5873      ranges.  */
5874   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5875   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5876
5877   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
5878      names can be compared without checking their ranges.  */
5879   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
5880     {
5881       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5882       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5883
5884       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
5885              ? boolean_true_node
5886              : boolean_false_node;
5887     }
5888
5889   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5890      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5891   used_strict_overflow = -1;
5892
5893   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
5894      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
5895      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
5896   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
5897     {
5898       value_range_t vr1 = get_vr_for_comparison (i1);
5899
5900       t = retval = NULL_TREE;
5901       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
5902         {
5903           bool sop = false;
5904
5905           value_range_t vr2 = get_vr_for_comparison (i2);
5906
5907           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2, &sop);
5908           if (t)
5909             {
5910               /* If we get different answers from different members
5911                  of the equivalence set this check must be in a dead
5912                  code region.  Folding it to a trap representation
5913                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5914               if (retval != NULL
5915                   && t != retval)
5916                 {
5917                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5918                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5919                   return NULL_TREE;
5920                 }
5921               retval = t;
5922
5923               if (!sop)
5924                 used_strict_overflow = 0;
5925               else if (used_strict_overflow < 0)
5926                 used_strict_overflow = 1;
5927             }
5928         }
5929
5930       if (retval)
5931         {
5932           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5933           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5934           if (used_strict_overflow > 0)
5935             *strict_overflow_p = true;
5936           return retval;
5937         }
5938     }
5939
5940   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
5941      comparison.  */
5942   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5943   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5944   return NULL_TREE;
5945 }
5946
5947 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv.  */
5948
5949 static tree
5950 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (enum tree_code code,
5951                                                       tree op0, tree op1,
5952                                                       bool * strict_overflow_p)
5953 {
5954   value_range_t *vr0, *vr1;
5955
5956   vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
5957   vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
5958
5959   if (vr0 && vr1)
5960     return compare_ranges (code, vr0, vr1, strict_overflow_p);
5961   else if (vr0 && vr1 == NULL)
5962     return compare_range_with_value (code, vr0, op1, strict_overflow_p);
5963   else if (vr0 == NULL && vr1)
5964     return (compare_range_with_value
5965             (swap_tree_comparison (code), vr1, op0, strict_overflow_p));
5966   return NULL;
5967 }
5968
5969 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv. */
5970
5971 static tree
5972 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code code, tree op0,
5973                                          tree op1, bool use_equiv_p,
5974                                          bool *strict_overflow_p, bool *only_ranges)
5975 {
5976   tree ret;
5977   if (only_ranges)
5978     *only_ranges = true;
5979
5980   /* We only deal with integral and pointer types.  */
5981   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
5982       && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
5983     return NULL_TREE;
5984
5985   if (use_equiv_p)
5986     {
5987       if (only_ranges
5988           && (ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges
5989                       (code, op0, op1, strict_overflow_p)))
5990         return ret;
5991       *only_ranges = false;
5992       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5993         return compare_names (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5994       else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5995         return compare_name_with_value (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5996       else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5997         return (compare_name_with_value
5998                 (swap_tree_comparison (code), op1, op0, strict_overflow_p));
5999     }
6000   else
6001     return vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (code, op0, op1,
6002                                                                  strict_overflow_p);
6003   return NULL_TREE;
6004 }
6005
6006 /* Given (CODE OP0 OP1) within STMT, try to simplify it based on value range
6007    information.  Return NULL if the conditional can not be evaluated.
6008    The ranges of all the names equivalent with the operands in COND
6009    will be used when trying to compute the value.  If the result is
6010    based on undefined signed overflow, issue a warning if
6011    appropriate.  */
6012
6013 static tree
6014 vrp_evaluate_conditional (enum tree_code code, tree op0, tree op1, gimple stmt)
6015 {
6016   bool sop;
6017   tree ret;
6018   bool only_ranges;
6019
6020   /* Some passes and foldings leak constants with overflow flag set
6021      into the IL.  Avoid doing wrong things with these and bail out.  */
6022   if ((TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
6023        && TREE_OVERFLOW (op0))
6024       || (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
6025           && TREE_OVERFLOW (op1)))
6026     return NULL_TREE;
6027
6028   sop = false;
6029   ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, true, &sop,
6030                                                  &only_ranges);
6031
6032   if (ret && sop)
6033     {
6034       enum warn_strict_overflow_code wc;
6035       const char* warnmsg;
6036
6037       if (is_gimple_min_invariant (ret))
6038         {
6039           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL;
6040           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6041                        "simplifying conditional to constant");
6042         }
6043       else
6044         {
6045           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
6046           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6047                        "simplifying conditional");
6048         }
6049
6050       if (issue_strict_overflow_warning (wc))
6051         {
6052           location_t location;
6053
6054           if (!gimple_has_location (stmt))
6055             location = input_location;
6056           else
6057             location = gimple_location (stmt);
6058           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow, "%s", warnmsg);
6059         }
6060     }
6061
6062   if (warn_type_limits
6063       && ret && only_ranges
6064       && TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
6065       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
6066     {
6067       /* If the comparison is being folded and the operand on the LHS
6068          is being compared against a constant value that is outside of
6069          the natural range of OP0's type, then the predicate will
6070          always fold regardless of the value of OP0.  If -Wtype-limits
6071          was specified, emit a warning.  */
6072       tree type = TREE_TYPE (op0);
6073       value_range_t *vr0 = get_value_range (op0);
6074
6075       if (vr0->type != VR_VARYING
6076           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
6077           && vrp_val_is_min (vr0->min)
6078           && vrp_val_is_max (vr0->max)
6079           && is_gimple_min_invariant (op1))
6080         {
6081           location_t location;
6082
6083           if (!gimple_has_location (stmt))
6084             location = input_location;
6085           else
6086             location = gimple_location (stmt);
6087
6088           warning_at (location, OPT_Wtype_limits,
6089                       integer_zerop (ret)
6090                       ? G_("comparison always false "
6091                            "due to limited range of data type")
6092                       : G_("comparison always true "
6093                            "due to limited range of data type"));
6094         }
6095     }
6096
6097   return ret;
6098 }
6099
6100
6101 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
6102    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6103    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6104    SSA_PROP_VARYING.  */
6105
6106 static enum ssa_prop_result
6107 vrp_visit_cond_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6108 {
6109   tree val;
6110   bool sop;
6111
6112   *taken_edge_p = NULL;
6113
6114   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6115     {
6116       tree use;
6117       ssa_op_iter i;
6118
6119       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
6120       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6121       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
6122
6123       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
6124         {
6125           fprintf (dump_file, "\t");
6126           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
6127           fprintf (dump_file, ": ");
6128           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
6129         }
6130
6131       fprintf (dump_file, "\n");
6132     }
6133
6134   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
6135      ranges of each of its operands.
6136
6137      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
6138      because those ranges may not yet be final and with the current
6139      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
6140      of the names in the equivalence set have changed.
6141
6142      For instance, given the following code fragment
6143
6144         i_5 = PHI <8, i_13>
6145         ...
6146         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
6147         if (i_14 == 1)
6148           ...
6149
6150      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
6151      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
6152      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
6153      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
6154      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
6155      determine that the predicate is always false.
6156
6157      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
6158      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
6159      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
6160      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
6161      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
6162      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
6163      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
6164      is not visited again, which stops propagation from visiting
6165      statements in the THEN clause of that if().
6166
6167      To properly fix this we would need to keep the previous range
6168      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
6169      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
6170      range [8, 8] to VR_VARYING.
6171
6172      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
6173      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
6174      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
6175      4 more predicates folded in SPEC.  */
6176   sop = false;
6177
6178   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (gimple_cond_code (stmt),
6179                                                  gimple_cond_lhs (stmt),
6180                                                  gimple_cond_rhs (stmt),
6181                                                  false, &sop, NULL);
6182   if (val)
6183     {
6184       if (!sop)
6185         *taken_edge_p = find_taken_edge (gimple_bb (stmt), val);
6186       else
6187         {
6188           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6189             fprintf (dump_file,
6190                      "\nIgnoring predicate evaluation because "
6191                      "it assumes that signed overflow is undefined");
6192           val = NULL_TREE;
6193         }
6194     }
6195
6196   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6197     {
6198       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
6199       if (val == NULL_TREE)
6200         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
6201       else
6202         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
6203     }
6204
6205   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
6206 }
6207
6208 /* Searches the case label vector VEC for the index *IDX of the CASE_LABEL
6209    that includes the value VAL.  The search is restricted to the range
6210    [START_IDX, n - 1] where n is the size of VEC.
6211
6212    If there is a CASE_LABEL for VAL, its index is placed in IDX and true is
6213    returned.
6214
6215    If there is no CASE_LABEL for VAL and there is one that is larger than VAL,
6216    it is placed in IDX and false is returned.
6217
6218    If VAL is larger than any CASE_LABEL, n is placed on IDX and false is
6219    returned. */
6220
6221 static bool
6222 find_case_label_index (gimple stmt, size_t start_idx, tree val, size_t *idx)
6223 {
6224   size_t n = gimple_switch_num_labels (stmt);
6225   size_t low, high;
6226
6227   /* Find case label for minimum of the value range or the next one.
6228      At each iteration we are searching in [low, high - 1]. */
6229
6230   for (low = start_idx, high = n; high != low; )
6231     {
6232       tree t;
6233       int cmp;
6234       /* Note that i != high, so we never ask for n. */
6235       size_t i = (high + low) / 2;
6236       t = gimple_switch_label (stmt, i);
6237
6238       /* Cache the result of comparing CASE_LOW and val.  */
6239       cmp = tree_int_cst_compare (CASE_LOW (t), val);
6240
6241       if (cmp == 0)
6242         {
6243           /* Ranges cannot be empty. */
6244           *idx = i;
6245           return true;
6246         }
6247       else if (cmp > 0)
6248         high = i;
6249       else
6250         {
6251           low = i + 1;
6252           if (CASE_HIGH (t) != NULL
6253               && tree_int_cst_compare (CASE_HIGH (t), val) >= 0)
6254             {
6255               *idx = i;
6256               return true;
6257             }
6258         }
6259     }
6260
6261   *idx = high;
6262   return false;
6263 }
6264
6265 /* Searches the case label vector VEC for the range of CASE_LABELs that is used
6266    for values between MIN and MAX. The first index is placed in MIN_IDX. The
6267    last index is placed in MAX_IDX. If the range of CASE_LABELs is empty
6268    then MAX_IDX < MIN_IDX.
6269    Returns true if the default label is not needed. */
6270
6271 static bool
6272 find_case_label_range (gimple stmt, tree min, tree max, size_t *min_idx,
6273                        size_t *max_idx)
6274 {
6275   size_t i, j;
6276   bool min_take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, min, &i);
6277   bool max_take_default = !find_case_label_index (stmt, i, max, &j);
6278
6279   if (i == j
6280       && min_take_default
6281       && max_take_default)
6282     {
6283       /* Only the default case label reached.
6284          Return an empty range. */
6285       *min_idx = 1;
6286       *max_idx = 0;
6287       return false;
6288     }
6289   else
6290     {
6291       bool take_default = min_take_default || max_take_default;
6292       tree low, high;
6293       size_t k;
6294
6295       if (max_take_default)
6296         j--;
6297
6298       /* If the case label range is continuous, we do not need
6299          the default case label.  Verify that.  */
6300       high = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
6301       if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i)))
6302         high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i));
6303       for (k = i + 1; k <= j; ++k)
6304         {
6305           low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, k));
6306           if (!integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR, low, high)))
6307             {
6308               take_default = true;
6309               break;
6310             }
6311           high = low;
6312           if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k)))
6313             high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k));
6314         }
6315
6316       *min_idx = i;
6317       *max_idx = j;
6318       return !take_default;
6319     }
6320 }
6321
6322 /* Visit switch statement STMT.  If we can determine which edge
6323    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6324    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6325    SSA_PROP_VARYING.  */
6326
6327 static enum ssa_prop_result
6328 vrp_visit_switch_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6329 {
6330   tree op, val;
6331   value_range_t *vr;
6332   size_t i = 0, j = 0;
6333   bool take_default;
6334
6335   *taken_edge_p = NULL;
6336   op = gimple_switch_index (stmt);
6337   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
6338     return SSA_PROP_VARYING;
6339
6340   vr = get_value_range (op);
6341   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6342     {
6343       fprintf (dump_file, "\nVisiting switch expression with operand ");
6344       print_generic_expr (dump_file, op, 0);
6345       fprintf (dump_file, " with known range ");
6346       dump_value_range (dump_file, vr);
6347       fprintf (dump_file, "\n");
6348     }
6349
6350   if (vr->type != VR_RANGE
6351       || symbolic_range_p (vr))
6352     return SSA_PROP_VARYING;
6353
6354   /* Find the single edge that is taken from the switch expression.  */
6355   take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
6356
6357   /* Check if the range spans no CASE_LABEL. If so, we only reach the default
6358      label */
6359   if (j < i)
6360     {
6361       gcc_assert (take_default);
6362       val = gimple_switch_default_label (stmt);
6363     }
6364   else
6365     {
6366       /* Check if labels with index i to j and maybe the default label
6367          are all reaching the same label.  */
6368
6369       val = gimple_switch_label (stmt, i);
6370       if (take_default
6371           && CASE_LABEL (gimple_switch_default_label (stmt))
6372           != CASE_LABEL (val))
6373         {
6374           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6375             fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6376                      "range\n");
6377           return SSA_PROP_VARYING;
6378         }
6379       for (++i; i <= j; ++i)
6380         {
6381           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, i)) != CASE_LABEL (val))
6382             {
6383               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6384                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6385                          "range\n");
6386               return SSA_PROP_VARYING;
6387             }
6388         }
6389     }
6390
6391   *taken_edge_p = find_edge (gimple_bb (stmt),
6392                              label_to_block (CASE_LABEL (val)));
6393
6394   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6395     {
6396       fprintf (dump_file, "  will take edge to ");
6397       print_generic_stmt (dump_file, CASE_LABEL (val), 0);
6398     }
6399
6400   return SSA_PROP_INTERESTING;
6401 }
6402
6403
6404 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
6405    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
6406    interesting range into *OUTPUT_P.
6407
6408    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
6409    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
6410
6411    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
6412
6413 static enum ssa_prop_result
6414 vrp_visit_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
6415 {
6416   tree def;
6417   ssa_op_iter iter;
6418
6419   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6420     {
6421       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
6422       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
6423       fprintf (dump_file, "\n");
6424     }
6425
6426   if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
6427     gcc_assert (stmt_ends_bb_p (stmt));
6428   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
6429     {
6430       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
6431          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
6432          builtin functions.  */
6433       if ((is_gimple_call (stmt)
6434            && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
6435            && DECL_BUILT_IN (gimple_call_fndecl (stmt)))
6436           || !gimple_vuse (stmt))
6437         return vrp_visit_assignment_or_call (stmt, output_p);
6438     }
6439   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
6440     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
6441   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
6442     return vrp_visit_switch_stmt (stmt, taken_edge_p);
6443
6444   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
6445      their outputs varying and prevent further simulation.  */
6446   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
6447     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
6448
6449   return SSA_PROP_VARYING;
6450 }
6451
6452
6453 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
6454    VR1, store in VR0 a range that contains both VR0 and VR1.  This
6455    may not be the smallest possible such range.  */
6456
6457 static void
6458 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
6459 {
6460   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
6461     {
6462       copy_value_range (vr0, vr1);
6463       return;
6464     }
6465
6466   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
6467     {
6468       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6469       return;
6470     }
6471
6472   if (vr0->type == VR_VARYING)
6473     {
6474       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6475       return;
6476     }
6477
6478   if (vr1->type == VR_VARYING)
6479     {
6480       set_value_range_to_varying (vr0);
6481       return;
6482     }
6483
6484   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
6485     {
6486       int cmp;
6487       tree min, max;
6488
6489       /* Compute the convex hull of the ranges.  The lower limit of
6490          the new range is the minimum of the two ranges.  If they
6491          cannot be compared, then give up.  */
6492       cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
6493       if (cmp == 0 || cmp == 1)
6494         min = vr1->min;
6495       else if (cmp == -1)
6496         min = vr0->min;
6497       else
6498         goto give_up;
6499
6500       /* Similarly, the upper limit of the new range is the maximum
6501          of the two ranges.  If they cannot be compared, then
6502          give up.  */
6503       cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
6504       if (cmp == 0 || cmp == -1)
6505         max = vr1->max;
6506       else if (cmp == 1)
6507         max = vr0->max;
6508       else
6509         goto give_up;
6510
6511       /* Check for useless ranges.  */
6512       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min))
6513           && ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
6514               && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max))))
6515         goto give_up;
6516
6517       /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6518          the two sets.  */
6519       if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6520         bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6521       else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6522         bitmap_clear (vr0->equiv);
6523
6524       set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
6525     }
6526   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6527     {
6528       /* Two anti-ranges meet only if their complements intersect.
6529          Only handle the case of identical ranges.  */
6530       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
6531           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
6532           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
6533         {
6534           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6535              the two sets.  */
6536           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6537             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6538           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6539             bitmap_clear (vr0->equiv);
6540         }
6541       else
6542         goto give_up;
6543     }
6544   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6545     {
6546       /* For a numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4],
6547          only handle the case where the ranges have an empty intersection.
6548          The result of the meet operation is the anti-range.  */
6549       if (!symbolic_range_p (vr0)
6550           && !symbolic_range_p (vr1)
6551           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
6552         {
6553           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
6554              set.  We need to compute the intersection of the two
6555              equivalence sets.  */
6556           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6557             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
6558
6559           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6560              the two sets.  */
6561           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6562             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6563           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6564             bitmap_clear (vr0->equiv);
6565         }
6566       else
6567         goto give_up;
6568     }
6569   else
6570     gcc_unreachable ();
6571
6572   return;
6573
6574 give_up:
6575   /* Failed to find an efficient meet.  Before giving up and setting
6576      the result to VARYING, see if we can at least derive a useful
6577      anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
6578      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
6579      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
6580   if (!symbolic_range_p (vr0)
6581       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
6582           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
6583       && !symbolic_range_p (vr1)
6584       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
6585           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
6586     {
6587       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
6588
6589       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
6590          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
6591       if (vr0->equiv)
6592         bitmap_clear (vr0->equiv);
6593     }
6594   else
6595     set_value_range_to_varying (vr0);
6596 }
6597
6598
6599 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
6600    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
6601    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
6602
6603 static enum ssa_prop_result
6604 vrp_visit_phi_node (gimple phi)
6605 {
6606   size_t i;
6607   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
6608   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
6609   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6610   int edges, old_edges;
6611   struct loop *l;
6612
6613   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6614     {
6615       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
6616       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, dump_flags);
6617     }
6618
6619   edges = 0;
6620   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
6621     {
6622       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
6623
6624       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6625         {
6626           fprintf (dump_file,
6627               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
6628               (int) i, e->src->index, e->dest->index,
6629               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
6630         }
6631
6632       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
6633         {
6634           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
6635           value_range_t vr_arg;
6636
6637           ++edges;
6638
6639           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
6640             {
6641               vr_arg = *(get_value_range (arg));
6642             }
6643           else
6644             {
6645               if (is_overflow_infinity (arg))
6646                 {
6647                   arg = copy_node (arg);
6648                   TREE_OVERFLOW (arg) = 0;
6649                 }
6650
6651               vr_arg.type = VR_RANGE;
6652               vr_arg.min = arg;
6653               vr_arg.max = arg;
6654               vr_arg.equiv = NULL;
6655             }
6656
6657           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6658             {
6659               fprintf (dump_file, "\t");
6660               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
6661               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
6662               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
6663               fprintf (dump_file, "\n");
6664             }
6665
6666           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
6667
6668           if (vr_result.type == VR_VARYING)
6669             break;
6670         }
6671     }
6672
6673   if (vr_result.type == VR_VARYING)
6674     goto varying;
6675   else if (vr_result.type == VR_UNDEFINED)
6676     goto update_range;
6677
6678   old_edges = vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)];
6679   vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)] = edges;
6680
6681   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
6682      when the new value is slightly bigger or smaller than the
6683      previous one.  We don't do this if we have seen a new executable
6684      edge; this helps us avoid an overflow infinity for conditionals
6685      which are not in a loop.  */
6686   if (edges > 0
6687       && gimple_phi_num_args (phi) > 1
6688       && edges == old_edges)
6689     {
6690       int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
6691       int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
6692
6693       /* For non VR_RANGE or for pointers fall back to varying if
6694          the range changed.  */
6695       if ((lhs_vr->type != VR_RANGE || vr_result.type != VR_RANGE
6696            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
6697           && (cmp_min != 0 || cmp_max != 0))
6698         goto varying;
6699
6700       /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
6701          one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
6702          iterating millions of times to reach -INF, and in the
6703          other case to avoid infinite bouncing between different
6704          minimums.  */
6705       if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
6706         {
6707           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min))
6708               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6709             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
6710           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min)))
6711             vr_result.min =
6712                 negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min));
6713         }
6714
6715       /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
6716          the previous one, go all the way to +INF.  */
6717       if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6718         {
6719           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max))
6720               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6721             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
6722           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max)))
6723             vr_result.max =
6724                 positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max));
6725         }
6726
6727       /* If we dropped either bound to +-INF then if this is a loop
6728          PHI node SCEV may known more about its value-range.  */
6729       if ((cmp_min > 0 || cmp_min < 0
6730            || cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6731           && current_loops
6732           && (l = loop_containing_stmt (phi))
6733           && l->header == gimple_bb (phi))
6734         adjust_range_with_scev (&vr_result, l, phi, lhs);
6735
6736       /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it to
6737          VARYING.  Same if the previous max value was invalid for
6738          the type and we end up with vr_result.min > vr_result.max.  */
6739       if ((vrp_val_is_max (vr_result.max)
6740            && vrp_val_is_min (vr_result.min))
6741           || compare_values (vr_result.min,
6742                              vr_result.max) > 0)
6743         goto varying;
6744     }
6745
6746   /* If the new range is different than the previous value, keep
6747      iterating.  */
6748 update_range:
6749   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
6750     {
6751       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6752         {
6753           fprintf (dump_file, "Found new range for ");
6754           print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
6755           fprintf (dump_file, ": ");
6756           dump_value_range (dump_file, &vr_result);
6757           fprintf (dump_file, "\n\n");
6758         }
6759
6760       return SSA_PROP_INTERESTING;
6761     }
6762
6763   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
6764   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
6765
6766   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
6767 varying:
6768   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
6769   return SSA_PROP_VARYING;
6770 }
6771
6772 /* Simplify boolean operations if the source is known
6773    to be already a boolean.  */
6774 static bool
6775 simplify_truth_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6776 {
6777   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6778   tree lhs, op0, op1;
6779   bool need_conversion;
6780
6781   /* We handle only !=/== case here.  */
6782   gcc_assert (rhs_code == EQ_EXPR || rhs_code == NE_EXPR);
6783
6784   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6785   if (!op_with_boolean_value_range_p (op0))
6786     return false;
6787
6788   op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6789   if (!op_with_boolean_value_range_p (op1))
6790     return false;
6791
6792   /* Reduce number of cases to handle to NE_EXPR.  As there is no
6793      BIT_XNOR_EXPR we cannot replace A == B with a single statement.  */
6794   if (rhs_code == EQ_EXPR)
6795     {
6796       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
6797         op1 = int_const_binop (BIT_XOR_EXPR, op1, integer_one_node);
6798       else
6799         return false;
6800     }
6801
6802   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
6803   need_conversion
6804     = !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (op0));
6805
6806   /* Make sure to not sign-extend a 1-bit 1 when converting the result.  */
6807   if (need_conversion
6808       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
6809       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) == 1
6810       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs)) > 1)
6811     return false;
6812
6813   /* For A != 0 we can substitute A itself.  */
6814   if (integer_zerop (op1))
6815     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi,
6816                                     need_conversion
6817                                     ? NOP_EXPR : TREE_CODE (op0),
6818                                     op0, NULL_TREE);
6819   /* For A != B we substitute A ^ B.  Either with conversion.  */
6820   else if (need_conversion)
6821     {
6822       gimple newop;
6823       tree tem = create_tmp_reg (TREE_TYPE (op0), NULL);
6824       newop = gimple_build_assign_with_ops (BIT_XOR_EXPR, tem, op0, op1);
6825       tem = make_ssa_name (tem, newop);
6826       gimple_assign_set_lhs (newop, tem);
6827       gsi_insert_before (gsi, newop, GSI_SAME_STMT);
6828       update_stmt (newop);
6829       gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, NOP_EXPR, tem, NULL_TREE);
6830     }
6831   /* Or without.  */
6832   else
6833     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, BIT_XOR_EXPR, op0, op1);
6834   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
6835
6836   return true;
6837 }
6838
6839 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
6840    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
6841    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
6842
6843 static bool
6844 simplify_div_or_mod_using_ranges (gimple stmt)
6845 {
6846   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6847   tree val = NULL;
6848   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6849   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6850   value_range_t *vr = get_value_range (gimple_assign_rhs1 (stmt));
6851
6852   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
6853     {
6854       val = integer_one_node;
6855     }
6856   else
6857     {
6858       bool sop = false;
6859
6860       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6861
6862       if (val
6863           && sop
6864           && integer_onep (val)
6865           && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6866         {
6867           location_t location;
6868
6869           if (!gimple_has_location (stmt))
6870             location = input_location;
6871           else
6872             location = gimple_location (stmt);
6873           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6874                       "assuming signed overflow does not occur when "
6875                       "simplifying %</%> or %<%%%> to %<>>%> or %<&%>");
6876         }
6877     }
6878
6879   if (val && integer_onep (val))
6880     {
6881       tree t;
6882
6883       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
6884         {
6885           t = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (op1));
6886           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, RSHIFT_EXPR);
6887           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6888           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6889         }
6890       else
6891         {
6892           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
6893           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t);
6894           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
6895
6896           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, BIT_AND_EXPR);
6897           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6898           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6899         }
6900
6901       update_stmt (stmt);
6902       return true;
6903     }
6904
6905   return false;
6906 }
6907
6908 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
6909    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
6910    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
6911
6912 static bool
6913 simplify_abs_using_ranges (gimple stmt)
6914 {
6915   tree val = NULL;
6916   tree op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6917   tree type = TREE_TYPE (op);
6918   value_range_t *vr = get_value_range (op);
6919
6920   if (TYPE_UNSIGNED (type))
6921     {
6922       val = integer_zero_node;
6923     }
6924   else if (vr)
6925     {
6926       bool sop = false;
6927
6928       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6929       if (!val)
6930         {
6931           sop = false;
6932           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node,
6933                                           &sop);
6934
6935           if (val)
6936             {
6937               if (integer_zerop (val))
6938                 val = integer_one_node;
6939               else if (integer_onep (val))
6940                 val = integer_zero_node;
6941             }
6942         }
6943
6944       if (val
6945           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
6946         {
6947           if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6948             {
6949               location_t location;
6950
6951               if (!gimple_has_location (stmt))
6952                 location = input_location;
6953               else
6954                 location = gimple_location (stmt);
6955               warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6956                           "assuming signed overflow does not occur when "
6957                           "simplifying %<abs (X)%> to %<X%> or %<-X%>");
6958             }
6959
6960           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op);
6961           if (integer_onep (val))
6962             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, NEGATE_EXPR);
6963           else
6964             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, SSA_NAME);
6965           update_stmt (stmt);
6966           return true;
6967         }
6968     }
6969
6970   return false;
6971 }
6972
6973 /* Optimize away redundant BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR.
6974    If all the bits that are being cleared by & are already
6975    known to be zero from VR, or all the bits that are being
6976    set by | are already known to be one from VR, the bit
6977    operation is redundant.  */
6978
6979 static bool
6980 simplify_bit_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6981 {
6982   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6983   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6984   tree op = NULL_TREE;
6985   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6986   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6987   double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
6988   double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
6989   double_int mask;
6990
6991   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
6992     vr0 = *(get_value_range (op0));
6993   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
6994     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
6995   else
6996     return false;
6997
6998   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
6999     vr1 = *(get_value_range (op1));
7000   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
7001     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
7002   else
7003     return false;
7004
7005   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0, &must_be_nonzero0))
7006     return false;
7007   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1, &must_be_nonzero1))
7008     return false;
7009
7010   switch (gimple_assign_rhs_code (stmt))
7011     {
7012     case BIT_AND_EXPR:
7013       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
7014       if (double_int_zero_p (mask))
7015         {
7016           op = op0;
7017           break;
7018         }
7019       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
7020       if (double_int_zero_p (mask))
7021         {
7022           op = op1;
7023           break;
7024         }
7025       break;
7026     case BIT_IOR_EXPR:
7027       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
7028       if (double_int_zero_p (mask))
7029         {
7030           op = op1;
7031           break;
7032         }
7033       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
7034       if (double_int_zero_p (mask))
7035         {
7036           op = op0;
7037           break;
7038         }
7039       break;
7040     default:
7041       gcc_unreachable ();
7042     }
7043
7044   if (op == NULL_TREE)
7045     return false;
7046
7047   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, TREE_CODE (op), op, NULL);
7048   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
7049   return true;
7050 }
7051
7052 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
7053    a known value range VR.
7054
7055    If there is one and only one value which will satisfy the
7056    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
7057
7058 static tree
7059 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
7060                       tree op1, value_range_t *vr)
7061 {
7062   tree min = NULL;
7063   tree max = NULL;
7064
7065   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
7066      the conditional as it was written.  */
7067   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
7068     {
7069       /* This should not be negative infinity; there is no overflow
7070          here.  */
7071       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7072
7073       max = op1;
7074       if (cond_code == LT_EXPR && !is_overflow_infinity (max))
7075         {
7076           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7077           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
7078           if (EXPR_P (max))
7079             TREE_NO_WARNING (max) = 1;
7080         }
7081     }
7082   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
7083     {
7084       /* This should not be positive infinity; there is no overflow
7085          here.  */
7086       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7087
7088       min = op1;
7089       if (cond_code == GT_EXPR && !is_overflow_infinity (min))
7090         {
7091           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7092           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
7093           if (EXPR_P (min))
7094             TREE_NO_WARNING (min) = 1;
7095         }
7096     }
7097
7098   /* Now refine the minimum and maximum values using any
7099      value range information we have for op0.  */
7100   if (min && max)
7101     {
7102       if (compare_values (vr->min, min) == 1)
7103         min = vr->min;
7104       if (compare_values (vr->max, max) == -1)
7105         max = vr->max;
7106
7107       /* If the new min/max values have converged to a single value,
7108          then there is only one value which can satisfy the condition,
7109          return that value.  */
7110       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
7111         return min;
7112     }
7113   return NULL;
7114 }
7115
7116 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
7117    test if the range information indicates only one value can satisfy
7118    the original conditional.  */
7119
7120 static bool
7121 simplify_cond_using_ranges (gimple stmt)
7122 {
7123   tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
7124   tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
7125   enum tree_code cond_code = gimple_cond_code (stmt);
7126
7127   if (cond_code != NE_EXPR
7128       && cond_code != EQ_EXPR
7129       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
7130       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
7131       && is_gimple_min_invariant (op1))
7132     {
7133       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
7134
7135       /* If we have range information for OP0, then we might be
7136          able to simplify this conditional. */
7137       if (vr->type == VR_RANGE)
7138         {
7139           tree new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7140
7141           if (new_tree)
7142             {
7143               if (dump_file)
7144                 {
7145                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7146                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7147                   fprintf (dump_file, " into ");
7148                 }
7149
7150               gimple_cond_set_code (stmt, EQ_EXPR);
7151               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7152               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7153
7154               update_stmt (stmt);
7155
7156               if (dump_file)
7157                 {
7158                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7159                   fprintf (dump_file, "\n");
7160                 }
7161
7162               return true;
7163             }
7164
7165           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
7166              with integral types here, so no need to worry about
7167              issues with inverting FP comparisons.  */
7168           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
7169           new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7170
7171           if (new_tree)
7172             {
7173               if (dump_file)
7174                 {
7175                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7176                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7177                   fprintf (dump_file, " into ");
7178                 }
7179
7180               gimple_cond_set_code (stmt, NE_EXPR);
7181               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7182               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7183
7184               update_stmt (stmt);
7185
7186               if (dump_file)
7187                 {
7188                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7189                   fprintf (dump_file, "\n");
7190                 }
7191
7192               return true;
7193             }
7194         }
7195     }
7196
7197   return false;
7198 }
7199
7200 /* Simplify a switch statement using the value range of the switch
7201    argument.  */
7202
7203 static bool
7204 simplify_switch_using_ranges (gimple stmt)
7205 {
7206   tree op = gimple_switch_index (stmt);
7207   value_range_t *vr;
7208   bool take_default;
7209   edge e;
7210   edge_iterator ei;
7211   size_t i = 0, j = 0, n, n2;
7212   tree vec2;
7213   switch_update su;
7214
7215   if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
7216     {
7217       vr = get_value_range (op);
7218
7219       /* We can only handle integer ranges.  */
7220       if (vr->type != VR_RANGE
7221           || symbolic_range_p (vr))
7222         return false;
7223
7224       /* Find case label for min/max of the value range.  */
7225       take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
7226     }
7227   else if (TREE_CODE (op) == INTEGER_CST)
7228     {
7229       take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, op, &i);
7230       if (take_default)
7231         {
7232           i = 1;
7233           j = 0;
7234         }
7235       else
7236         {
7237           j = i;
7238         }
7239     }
7240   else
7241     return false;
7242
7243   n = gimple_switch_num_labels (stmt);
7244
7245   /* Bail out if this is just all edges taken.  */
7246   if (i == 1
7247       && j == n - 1
7248       && take_default)
7249     return false;
7250
7251   /* Build a new vector of taken case labels.  */
7252   vec2 = make_tree_vec (j - i + 1 + (int)take_default);
7253   n2 = 0;
7254
7255   /* Add the default edge, if necessary.  */
7256   if (take_default)
7257     TREE_VEC_ELT (vec2, n2++) = gimple_switch_default_label (stmt);
7258
7259   for (; i <= j; ++i, ++n2)
7260     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, i);
7261
7262   /* Mark needed edges.  */
7263   for (i = 0; i < n2; ++i)
7264     {
7265       e = find_edge (gimple_bb (stmt),
7266                      label_to_block (CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, i))));
7267       e->aux = (void *)-1;
7268     }
7269
7270   /* Queue not needed edges for later removal.  */
7271   FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (stmt)->succs)
7272     {
7273       if (e->aux == (void *)-1)
7274         {
7275           e->aux = NULL;
7276           continue;
7277         }
7278
7279       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7280         {
7281           fprintf (dump_file, "removing unreachable case label\n");
7282         }
7283       VEC_safe_push (edge, heap, to_remove_edges, e);
7284       e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
7285     }
7286
7287   /* And queue an update for the stmt.  */
7288   su.stmt = stmt;
7289   su.vec = vec2;
7290   VEC_safe_push (switch_update, heap, to_update_switch_stmts, &su);
7291   return false;
7292 }
7293
7294 /* Simplify an integral conversion from an SSA name in STMT.  */
7295
7296 static bool
7297 simplify_conversion_using_ranges (gimple stmt)
7298 {
7299   tree innerop, middleop, finaltype;
7300   gimple def_stmt;
7301   value_range_t *innervr;
7302   double_int innermin, innermax, middlemin, middlemax;
7303
7304   finaltype = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
7305   if (!INTEGRAL_TYPE_P (finaltype))
7306     return false;
7307   middleop = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7308   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (middleop);
7309   if (!is_gimple_assign (def_stmt)
7310       || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
7311     return false;
7312   innerop = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
7313   if (TREE_CODE (innerop) != SSA_NAME)
7314     return false;
7315
7316   /* Get the value-range of the inner operand.  */
7317   innervr = get_value_range (innerop);
7318   if (innervr->type != VR_RANGE
7319       || TREE_CODE (innervr->min) != INTEGER_CST
7320       || TREE_CODE (innervr->max) != INTEGER_CST)
7321     return false;
7322
7323   /* Simulate the conversion chain to check if the result is equal if
7324      the middle conversion is removed.  */
7325   innermin = tree_to_double_int (innervr->min);
7326   innermax = tree_to_double_int (innervr->max);
7327   middlemin = double_int_ext (innermin, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop)),
7328                               TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop)));
7329   middlemax = double_int_ext (innermax, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop)),
7330                               TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop)));
7331   /* If the middle values do not represent a proper range fail.  */
7332   if (double_int_cmp (middlemin, middlemax,
7333                       TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop))) > 0)
7334     return false;
7335   if (!double_int_equal_p (double_int_ext (middlemin,
7336                                            TYPE_PRECISION (finaltype),
7337                                            TYPE_UNSIGNED (finaltype)),
7338                            double_int_ext (innermin,
7339                                            TYPE_PRECISION (finaltype),
7340                                            TYPE_UNSIGNED (finaltype)))
7341       || !double_int_equal_p (double_int_ext (middlemax,
7342                                               TYPE_PRECISION (finaltype),
7343                                               TYPE_UNSIGNED (finaltype)),
7344                               double_int_ext (innermax,
7345                                               TYPE_PRECISION (finaltype),
7346                                               TYPE_UNSIGNED (finaltype))))
7347     return false;
7348
7349   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, innerop);
7350   update_stmt (stmt);
7351   return true;
7352 }
7353
7354 /* Return whether the value range *VR fits in an integer type specified
7355    by PRECISION and UNSIGNED_P.  */
7356
7357 static bool
7358 range_fits_type_p (value_range_t *vr, unsigned precision, bool unsigned_p)
7359 {
7360   tree src_type;
7361   unsigned src_precision;
7362   double_int tem;
7363
7364   /* We can only handle integral and pointer types.  */
7365   src_type = TREE_TYPE (vr->min);
7366   if (!INTEGRAL_TYPE_P (src_type)
7367       && !POINTER_TYPE_P (src_type))
7368     return false;
7369
7370   /* An extension is always fine, so is an identity transform.  */
7371   src_precision = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (vr->min));
7372   if (src_precision < precision
7373       || (src_precision == precision
7374           && TYPE_UNSIGNED (src_type) == unsigned_p))
7375     return true;
7376
7377   /* Now we can only handle ranges with constant bounds.  */
7378   if (vr->type != VR_RANGE
7379       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7380       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7381     return false;
7382
7383   /* For precision-preserving sign-changes the MSB of the double-int
7384      has to be clear.  */
7385   if (src_precision == precision
7386       && (TREE_INT_CST_HIGH (vr->min) | TREE_INT_CST_HIGH (vr->max)) < 0)
7387     return false;
7388
7389   /* Then we can perform the conversion on both ends and compare
7390      the result for equality.  */
7391   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->min), precision, unsigned_p);
7392   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->min), tem))
7393     return false;
7394   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->max), precision, unsigned_p);
7395   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->max), tem))
7396     return false;
7397
7398   return true;
7399 }
7400
7401 /* Simplify a conversion from integral SSA name to float in STMT.  */
7402
7403 static bool
7404 simplify_float_conversion_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
7405 {
7406   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7407   value_range_t *vr = get_value_range (rhs1);
7408   enum machine_mode fltmode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)));
7409   enum machine_mode mode;
7410   tree tem;
7411   gimple conv;
7412
7413   /* We can only handle constant ranges.  */
7414   if (vr->type != VR_RANGE
7415       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7416       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7417     return false;
7418
7419   /* First check if we can use a signed type in place of an unsigned.  */
7420   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))
7421       && (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)), 0)
7422           != CODE_FOR_nothing)
7423       && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION
7424                                   (TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1))), 0))
7425     mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1));
7426   /* If we can do the conversion in the current input mode do nothing.  */
7427   else if (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)),
7428                         TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))))
7429     return false;
7430   /* Otherwise search for a mode we can use, starting from the narrowest
7431      integer mode available.  */
7432   else
7433     {
7434       mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
7435       do
7436         {
7437           /* If we cannot do a signed conversion to float from mode
7438              or if the value-range does not fit in the signed type
7439              try with a wider mode.  */
7440           if (can_float_p (fltmode, mode, 0) != CODE_FOR_nothing
7441               && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION (mode), 0))
7442             break;
7443
7444           mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
7445           /* But do not widen the input.  Instead leave that to the
7446              optabs expansion code.  */
7447           if (GET_MODE_PRECISION (mode) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1)))
7448             return false;
7449         }
7450       while (mode != VOIDmode);
7451       if (mode == VOIDmode)
7452         return false;
7453     }
7454
7455   /* It works, insert a truncation or sign-change before the
7456      float conversion.  */
7457   tem = create_tmp_var (build_nonstandard_integer_type
7458                           (GET_MODE_PRECISION (mode), 0), NULL);
7459   conv = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, tem, rhs1, NULL_TREE);
7460   tem = make_ssa_name (tem, conv);
7461   gimple_assign_set_lhs (conv, tem);
7462   gsi_insert_before (gsi, conv, GSI_SAME_STMT);
7463   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, tem);
7464   update_stmt (stmt);
7465
7466   return true;
7467 }
7468
7469 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
7470
7471 static bool
7472 simplify_stmt_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi)
7473 {
7474   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
7475   if (is_gimple_assign (stmt))
7476     {
7477       enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
7478       tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7479
7480       switch (rhs_code)
7481         {
7482         case EQ_EXPR:
7483         case NE_EXPR:
7484           /* Transform EQ_EXPR, NE_EXPR into BIT_XOR_EXPR or identity
7485              if the RHS is zero or one, and the LHS are known to be boolean
7486              values.  */
7487           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7488             return simplify_truth_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7489           break;
7490
7491       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
7492          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
7493          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
7494         case TRUNC_DIV_EXPR:
7495         case TRUNC_MOD_EXPR:
7496           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1))
7497               && integer_pow2p (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
7498             return simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt);
7499           break;
7500
7501       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
7502         case ABS_EXPR:
7503           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7504               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7505             return simplify_abs_using_ranges (stmt);
7506           break;
7507
7508         case BIT_AND_EXPR:
7509         case BIT_IOR_EXPR:
7510           /* Optimize away BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR
7511              if all the bits being cleared are already cleared or
7512              all the bits being set are already set.  */
7513           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7514             return simplify_bit_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7515           break;
7516
7517         CASE_CONVERT:
7518           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7519               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7520             return simplify_conversion_using_ranges (stmt);
7521           break;
7522
7523         case FLOAT_EXPR:
7524           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7525               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7526             return simplify_float_conversion_using_ranges (gsi, stmt);
7527           break;
7528
7529         default:
7530           break;
7531         }
7532     }
7533   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7534     return simplify_cond_using_ranges (stmt);
7535   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
7536     return simplify_switch_using_ranges (stmt);
7537
7538   return false;
7539 }
7540
7541 /* If the statement pointed by SI has a predicate whose value can be
7542    computed using the value range information computed by VRP, compute
7543    its value and return true.  Otherwise, return false.  */
7544
7545 static bool
7546 fold_predicate_in (gimple_stmt_iterator *si)
7547 {
7548   bool assignment_p = false;
7549   tree val;
7550   gimple stmt = gsi_stmt (*si);
7551
7552   if (is_gimple_assign (stmt)
7553       && TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)) == tcc_comparison)
7554     {
7555       assignment_p = true;
7556       val = vrp_evaluate_conditional (gimple_assign_rhs_code (stmt),
7557                                       gimple_assign_rhs1 (stmt),
7558                                       gimple_assign_rhs2 (stmt),
7559                                       stmt);
7560     }
7561   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7562     val = vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7563                                     gimple_cond_lhs (stmt),
7564                                     gimple_cond_rhs (stmt),
7565                                     stmt);
7566   else
7567     return false;
7568
7569   if (val)
7570     {
7571       if (assignment_p)
7572         val = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), val);
7573
7574       if (dump_file)
7575         {
7576           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
7577           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
7578           fprintf (dump_file, " to ");
7579           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
7580           fprintf (dump_file, "\n");
7581         }
7582
7583       if (is_gimple_assign (stmt))
7584         gimple_assign_set_rhs_from_tree (si, val);
7585       else
7586         {
7587           gcc_assert (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND);
7588           if (integer_zerop (val))
7589             gimple_cond_make_false (stmt);
7590           else if (integer_onep (val))
7591             gimple_cond_make_true (stmt);
7592           else
7593             gcc_unreachable ();
7594         }
7595
7596       return true;
7597     }
7598
7599   return false;
7600 }
7601
7602 /* Callback for substitute_and_fold folding the stmt at *SI.  */
7603
7604 static bool
7605 vrp_fold_stmt (gimple_stmt_iterator *si)
7606 {
7607   if (fold_predicate_in (si))
7608     return true;
7609
7610   return simplify_stmt_using_ranges (si);
7611 }
7612
7613 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
7614    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge.
7615
7616    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
7617    restored.  */
7618 static VEC(tree,heap) *stack;
7619
7620 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump threading
7621    code with a simple API for simplifying statements.  STMT is the
7622    statement we want to simplify, WITHIN_STMT provides the location
7623    for any overflow warnings.  */
7624
7625 static tree
7626 simplify_stmt_for_jump_threading (gimple stmt, gimple within_stmt)
7627 {
7628   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
7629      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
7630      worth the compile time cost.  */
7631   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
7632     return NULL;
7633
7634   return vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7635                                    gimple_cond_lhs (stmt),
7636                                    gimple_cond_rhs (stmt), within_stmt);
7637 }
7638
7639 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
7640    one successor present jump threading opportunities, i.e.,
7641    when the block is reached from a specific predecessor, we
7642    may be able to determine which of the outgoing edges will
7643    be traversed.  When this optimization applies, we are able
7644    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
7645    optimization opportunities.
7646
7647    This routine is effectively a driver for the generic jump
7648    threading code.  It basically just presents the generic code
7649    with edges that may be suitable for jump threading.
7650
7651    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
7652    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
7653    those opportunities would be very limited and the compile time cost
7654    to expose those opportunities would be significant.
7655
7656    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
7657    for later realization.  */
7658
7659 static void
7660 identify_jump_threads (void)
7661 {
7662   basic_block bb;
7663   gimple dummy;
7664   int i;
7665   edge e;
7666
7667   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
7668      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
7669      information as we need it within the jump threading code.  */
7670   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7671
7672   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
7673      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
7674      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
7675      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
7676      recompute it.  */
7677   mark_dfs_back_edges ();
7678
7679   /* Do not thread across edges we are about to remove.  Just marking
7680      them as EDGE_DFS_BACK will do.  */
7681   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7682     e->flags |= EDGE_DFS_BACK;
7683
7684   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
7685      that might be recorded.  */
7686   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
7687
7688   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
7689      conditional and just modify it in-place when attempting to
7690      thread jumps.  */
7691   dummy = gimple_build_cond (EQ_EXPR,
7692                              integer_zero_node, integer_zero_node,
7693                              NULL, NULL);
7694
7695   /* Walk through all the blocks finding those which present a
7696      potential jump threading opportunity.  We could set this up
7697      as a dominator walker and record data during the walk, but
7698      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
7699      threading opportunities we are trying to identify at this
7700      point in compilation.  */
7701   FOR_EACH_BB (bb)
7702     {
7703       gimple last;
7704
7705       /* If the generic jump threading code does not find this block
7706          interesting, then there is nothing to do.  */
7707       if (! potentially_threadable_block (bb))
7708         continue;
7709
7710       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
7711          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
7712          terribly important.  */
7713       last = gsi_stmt (gsi_last_bb (bb));
7714
7715       /* We're basically looking for a switch or any kind of conditional with
7716          integral or pointer type arguments.  Note the type of the second
7717          argument will be the same as the first argument, so no need to
7718          check it explicitly.  */
7719       if (gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
7720           || (gimple_code (last) == GIMPLE_COND
7721               && TREE_CODE (gimple_cond_lhs (last)) == SSA_NAME
7722               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last)))
7723                   || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last))))
7724               && (TREE_CODE (gimple_cond_rhs (last)) == SSA_NAME
7725                   || is_gimple_min_invariant (gimple_cond_rhs (last)))))
7726         {
7727           edge_iterator ei;
7728
7729           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
7730              successors which also ends in a suitable conditional or
7731              switch statement.  For each predecessor, see if we can thread
7732              it to a specific successor.  */
7733           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
7734             {
7735               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
7736                  in the CFG.  */
7737               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
7738                 continue;
7739
7740               thread_across_edge (dummy, e, true, &stack,
7741                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
7742             }
7743         }
7744     }
7745
7746   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
7747      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
7748      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
7749 }
7750
7751 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
7752    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
7753    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
7754
7755    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
7756    processing by the pass manager.  */
7757 static void
7758 finalize_jump_threads (void)
7759 {
7760   thread_through_all_blocks (false);
7761   VEC_free (tree, heap, stack);
7762 }
7763
7764
7765 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
7766
7767 static void
7768 vrp_finalize (void)
7769 {
7770   size_t i;
7771
7772   values_propagated = true;
7773
7774   if (dump_file)
7775     {
7776       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
7777       dump_all_value_ranges (dump_file);
7778       fprintf (dump_file, "\n");
7779     }
7780
7781   substitute_and_fold (op_with_constant_singleton_value_range,
7782                        vrp_fold_stmt, false);
7783
7784   if (warn_array_bounds)
7785     check_all_array_refs ();
7786
7787   /* We must identify jump threading opportunities before we release
7788      the datastructures built by VRP.  */
7789   identify_jump_threads ();
7790
7791   /* Free allocated memory.  */
7792   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
7793     if (vr_value[i])
7794       {
7795         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
7796         free (vr_value[i]);
7797       }
7798
7799   free (vr_value);
7800   free (vr_phi_edge_counts);
7801
7802   /* So that we can distinguish between VRP data being available
7803      and not available.  */
7804   vr_value = NULL;
7805   vr_phi_edge_counts = NULL;
7806 }
7807
7808
7809 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
7810    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
7811    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
7812    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
7813    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
7814
7815    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
7816    instead of constants.
7817
7818    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
7819    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
7820
7821      1  x_9 = p_3->a;
7822      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
7823      3  if (p_4 == q_2)
7824      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
7825      5  endif
7826      6  if (q_2)
7827
7828    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
7829    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
7830    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
7831
7832    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
7833    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
7834    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
7835    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
7836
7837    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
7838    between names so that we can take advantage of information from
7839    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
7840    equivalency relation is transitive but not symmetric.
7841
7842    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
7843    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
7844    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
7845
7846    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
7847    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
7848    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
7849    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
7850    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
7851    probabilities to aid branch prediction.  */
7852
7853 static unsigned int
7854 execute_vrp (void)
7855 {
7856   int i;
7857   edge e;
7858   switch_update *su;
7859
7860   loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
7861   rewrite_into_loop_closed_ssa (NULL, TODO_update_ssa);
7862   scev_initialize ();
7863
7864   insert_range_assertions ();
7865
7866   /* Estimate number of iterations - but do not use undefined behavior
7867      for this.  We can't do this lazily as other functions may compute
7868      this using undefined behavior.  */
7869   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7870   estimate_numbers_of_iterations (false);
7871
7872   to_remove_edges = VEC_alloc (edge, heap, 10);
7873   to_update_switch_stmts = VEC_alloc (switch_update, heap, 5);
7874   threadedge_initialize_values ();
7875
7876   vrp_initialize ();
7877   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
7878   vrp_finalize ();
7879
7880   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7881
7882   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
7883      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
7884      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
7885   remove_range_assertions ();
7886
7887   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
7888      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
7889      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
7890      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
7891      duplication and CFG manipulation.  */
7892   update_ssa (TODO_update_ssa);
7893
7894   finalize_jump_threads ();
7895
7896   /* Remove dead edges from SWITCH_EXPR optimization.  This leaves the
7897      CFG in a broken state and requires a cfg_cleanup run.  */
7898   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7899     remove_edge (e);
7900   /* Update SWITCH_EXPR case label vector.  */
7901   FOR_EACH_VEC_ELT (switch_update, to_update_switch_stmts, i, su)
7902     {
7903       size_t j;
7904       size_t n = TREE_VEC_LENGTH (su->vec);
7905       tree label;
7906       gimple_switch_set_num_labels (su->stmt, n);
7907       for (j = 0; j < n; j++)
7908         gimple_switch_set_label (su->stmt, j, TREE_VEC_ELT (su->vec, j));
7909       /* As we may have replaced the default label with a regular one
7910          make sure to make it a real default label again.  This ensures
7911          optimal expansion.  */
7912       label = gimple_switch_default_label (su->stmt);
7913       CASE_LOW (label) = NULL_TREE;
7914       CASE_HIGH (label) = NULL_TREE;
7915     }
7916
7917   if (VEC_length (edge, to_remove_edges) > 0)
7918     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7919
7920   VEC_free (edge, heap, to_remove_edges);
7921   VEC_free (switch_update, heap, to_update_switch_stmts);
7922   threadedge_finalize_values ();
7923
7924   scev_finalize ();
7925   loop_optimizer_finalize ();
7926   return 0;
7927 }
7928
7929 static bool
7930 gate_vrp (void)
7931 {
7932   return flag_tree_vrp != 0;
7933 }
7934
7935 struct gimple_opt_pass pass_vrp =
7936 {
7937  {
7938   GIMPLE_PASS,
7939   "vrp",                                /* name */
7940   gate_vrp,                             /* gate */
7941   execute_vrp,                          /* execute */
7942   NULL,                                 /* sub */
7943   NULL,                                 /* next */
7944   0,                                    /* static_pass_number */
7945   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
7946   PROP_ssa,                             /* properties_required */
7947   0,                                    /* properties_provided */
7948   0,                                    /* properties_destroyed */
7949   0,                                    /* todo_flags_start */
7950   TODO_cleanup_cfg
7951     | TODO_update_ssa
7952     | TODO_verify_ssa
7953     | TODO_verify_flow
7954     | TODO_ggc_collect                  /* todo_flags_finish */
7955  }
7956 };