re PR tree-optimization/64322 (More optimize opportunity for constant folding)
[platform/upstream/gcc.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005-2014 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "flags.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "stor-layout.h"
28 #include "calls.h"
29 #include "predict.h"
30 #include "vec.h"
31 #include "hashtab.h"
32 #include "hash-set.h"
33 #include "machmode.h"
34 #include "hard-reg-set.h"
35 #include "input.h"
36 #include "function.h"
37 #include "dominance.h"
38 #include "cfg.h"
39 #include "cfganal.h"
40 #include "basic-block.h"
41 #include "tree-ssa-alias.h"
42 #include "internal-fn.h"
43 #include "gimple-fold.h"
44 #include "tree-eh.h"
45 #include "gimple-expr.h"
46 #include "is-a.h"
47 #include "gimple.h"
48 #include "gimple-iterator.h"
49 #include "gimple-walk.h"
50 #include "gimple-ssa.h"
51 #include "tree-cfg.h"
52 #include "tree-phinodes.h"
53 #include "ssa-iterators.h"
54 #include "stringpool.h"
55 #include "tree-ssanames.h"
56 #include "tree-ssa-loop-manip.h"
57 #include "tree-ssa-loop-niter.h"
58 #include "tree-ssa-loop.h"
59 #include "tree-into-ssa.h"
60 #include "tree-ssa.h"
61 #include "tree-pass.h"
62 #include "tree-dump.h"
63 #include "gimple-pretty-print.h"
64 #include "diagnostic-core.h"
65 #include "intl.h"
66 #include "cfgloop.h"
67 #include "tree-scalar-evolution.h"
68 #include "tree-ssa-propagate.h"
69 #include "tree-chrec.h"
70 #include "tree-ssa-threadupdate.h"
71 #include "expr.h"
72 #include "insn-codes.h"
73 #include "optabs.h"
74 #include "tree-ssa-threadedge.h"
75 #include "wide-int.h"
76
77
78
79 /* Range of values that can be associated with an SSA_NAME after VRP
80    has executed.  */
81 struct value_range_d
82 {
83   /* Lattice value represented by this range.  */
84   enum value_range_type type;
85
86   /* Minimum and maximum values represented by this range.  These
87      values should be interpreted as follows:
88
89         - If TYPE is VR_UNDEFINED or VR_VARYING then MIN and MAX must
90           be NULL.
91
92         - If TYPE == VR_RANGE then MIN holds the minimum value and
93           MAX holds the maximum value of the range [MIN, MAX].
94
95         - If TYPE == ANTI_RANGE the variable is known to NOT
96           take any values in the range [MIN, MAX].  */
97   tree min;
98   tree max;
99
100   /* Set of SSA names whose value ranges are equivalent to this one.
101      This set is only valid when TYPE is VR_RANGE or VR_ANTI_RANGE.  */
102   bitmap equiv;
103 };
104
105 typedef struct value_range_d value_range_t;
106
107 #define VR_INITIALIZER { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL }
108
109 /* Set of SSA names found live during the RPO traversal of the function
110    for still active basic-blocks.  */
111 static sbitmap *live;
112
113 /* Return true if the SSA name NAME is live on the edge E.  */
114
115 static bool
116 live_on_edge (edge e, tree name)
117 {
118   return (live[e->dest->index]
119           && bitmap_bit_p (live[e->dest->index], SSA_NAME_VERSION (name)));
120 }
121
122 /* Local functions.  */
123 static int compare_values (tree val1, tree val2);
124 static int compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *);
125 static void vrp_meet (value_range_t *, value_range_t *);
126 static void vrp_intersect_ranges (value_range_t *, value_range_t *);
127 static tree vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code,
128                                                      tree, tree, bool, bool *,
129                                                      bool *);
130
131 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
132    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
133    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
134    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
135    SSA name.  */
136 struct assert_locus_d
137 {
138   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
139   basic_block bb;
140
141   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
142      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
143   edge e;
144
145   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
146   gimple_stmt_iterator si;
147
148   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
149   enum tree_code comp_code;
150
151   /* Value being compared against.  */
152   tree val;
153
154   /* Expression to compare.  */
155   tree expr;
156
157   /* Next node in the linked list.  */
158   struct assert_locus_d *next;
159 };
160
161 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
162
163 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
164    assertions that should be inserted in the IL.  */
165 static bitmap need_assert_for;
166
167 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
168    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
169    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
170 static assert_locus_t *asserts_for;
171
172 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
173    of values that SSA name N_I may take.  */
174 static unsigned num_vr_values;
175 static value_range_t **vr_value;
176 static bool values_propagated;
177
178 /* For a PHI node which sets SSA name N_I, VR_COUNTS[I] holds the
179    number of executable edges we saw the last time we visited the
180    node.  */
181 static int *vr_phi_edge_counts;
182
183 typedef struct {
184   gswitch *stmt;
185   tree vec;
186 } switch_update;
187
188 static vec<edge> to_remove_edges;
189 static vec<switch_update> to_update_switch_stmts;
190
191
192 /* Return the maximum value for TYPE.  */
193
194 static inline tree
195 vrp_val_max (const_tree type)
196 {
197   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
198     return NULL_TREE;
199
200   return TYPE_MAX_VALUE (type);
201 }
202
203 /* Return the minimum value for TYPE.  */
204
205 static inline tree
206 vrp_val_min (const_tree type)
207 {
208   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
209     return NULL_TREE;
210
211   return TYPE_MIN_VALUE (type);
212 }
213
214 /* Return whether VAL is equal to the maximum value of its type.  This
215    will be true for a positive overflow infinity.  We can't do a
216    simple equality comparison with TYPE_MAX_VALUE because C typedefs
217    and Ada subtypes can produce types whose TYPE_MAX_VALUE is not ==
218    to the integer constant with the same value in the type.  */
219
220 static inline bool
221 vrp_val_is_max (const_tree val)
222 {
223   tree type_max = vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
224   return (val == type_max
225           || (type_max != NULL_TREE
226               && operand_equal_p (val, type_max, 0)));
227 }
228
229 /* Return whether VAL is equal to the minimum value of its type.  This
230    will be true for a negative overflow infinity.  */
231
232 static inline bool
233 vrp_val_is_min (const_tree val)
234 {
235   tree type_min = vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
236   return (val == type_min
237           || (type_min != NULL_TREE
238               && operand_equal_p (val, type_min, 0)));
239 }
240
241
242 /* Return whether TYPE should use an overflow infinity distinct from
243    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  We use an overflow infinity value to
244    represent a signed overflow during VRP computations.  An infinity
245    is distinct from a half-range, which will go from some number to
246    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  */
247
248 static inline bool
249 needs_overflow_infinity (const_tree type)
250 {
251   return INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type);
252 }
253
254 /* Return whether TYPE can support our overflow infinity
255    representation: we use the TREE_OVERFLOW flag, which only exists
256    for constants.  If TYPE doesn't support this, we don't optimize
257    cases which would require signed overflow--we drop them to
258    VARYING.  */
259
260 static inline bool
261 supports_overflow_infinity (const_tree type)
262 {
263   tree min = vrp_val_min (type), max = vrp_val_max (type);
264 #ifdef ENABLE_CHECKING
265   gcc_assert (needs_overflow_infinity (type));
266 #endif
267   return (min != NULL_TREE
268           && CONSTANT_CLASS_P (min)
269           && max != NULL_TREE
270           && CONSTANT_CLASS_P (max));
271 }
272
273 /* VAL is the maximum or minimum value of a type.  Return a
274    corresponding overflow infinity.  */
275
276 static inline tree
277 make_overflow_infinity (tree val)
278 {
279   gcc_checking_assert (val != NULL_TREE && CONSTANT_CLASS_P (val));
280   val = copy_node (val);
281   TREE_OVERFLOW (val) = 1;
282   return val;
283 }
284
285 /* Return a negative overflow infinity for TYPE.  */
286
287 static inline tree
288 negative_overflow_infinity (tree type)
289 {
290   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
291   return make_overflow_infinity (vrp_val_min (type));
292 }
293
294 /* Return a positive overflow infinity for TYPE.  */
295
296 static inline tree
297 positive_overflow_infinity (tree type)
298 {
299   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
300   return make_overflow_infinity (vrp_val_max (type));
301 }
302
303 /* Return whether VAL is a negative overflow infinity.  */
304
305 static inline bool
306 is_negative_overflow_infinity (const_tree val)
307 {
308   return (TREE_OVERFLOW_P (val)
309           && needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
310           && vrp_val_is_min (val));
311 }
312
313 /* Return whether VAL is a positive overflow infinity.  */
314
315 static inline bool
316 is_positive_overflow_infinity (const_tree val)
317 {
318   return (TREE_OVERFLOW_P (val)
319           && needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
320           && vrp_val_is_max (val));
321 }
322
323 /* Return whether VAL is a positive or negative overflow infinity.  */
324
325 static inline bool
326 is_overflow_infinity (const_tree val)
327 {
328   return (TREE_OVERFLOW_P (val)
329           && needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
330           && (vrp_val_is_min (val) || vrp_val_is_max (val)));
331 }
332
333 /* Return whether STMT has a constant rhs that is_overflow_infinity. */
334
335 static inline bool
336 stmt_overflow_infinity (gimple stmt)
337 {
338   if (is_gimple_assign (stmt)
339       && get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)) ==
340       GIMPLE_SINGLE_RHS)
341     return is_overflow_infinity (gimple_assign_rhs1 (stmt));
342   return false;
343 }
344
345 /* If VAL is now an overflow infinity, return VAL.  Otherwise, return
346    the same value with TREE_OVERFLOW clear.  This can be used to avoid
347    confusing a regular value with an overflow value.  */
348
349 static inline tree
350 avoid_overflow_infinity (tree val)
351 {
352   if (!is_overflow_infinity (val))
353     return val;
354
355   if (vrp_val_is_max (val))
356     return vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
357   else
358     {
359       gcc_checking_assert (vrp_val_is_min (val));
360       return vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
361     }
362 }
363
364
365 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
366    current function signature.  */
367
368 static bool
369 nonnull_arg_p (const_tree arg)
370 {
371   tree t, attrs, fntype;
372   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
373
374   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
375
376   /* The static chain decl is always non null.  */
377   if (arg == cfun->static_chain_decl)
378     return true;
379
380   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
381   for (attrs = TYPE_ATTRIBUTES (fntype); attrs; attrs = TREE_CHAIN (attrs))
382     {
383       attrs = lookup_attribute ("nonnull", attrs);
384
385       /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
386       if (attrs == NULL_TREE)
387         return false;
388
389       /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
390       if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
391         return true;
392
393       /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
394       for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
395            t;
396            t = DECL_CHAIN (t), arg_num++)
397         {
398           if (t == arg)
399             break;
400         }
401
402       gcc_assert (t == arg);
403
404       /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
405       for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
406         {
407           if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
408             return true;
409         }
410     }
411
412   return false;
413 }
414
415
416 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
417
418 static inline void
419 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
420 {
421   vr->type = VR_UNDEFINED;
422   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
423   if (vr->equiv)
424     bitmap_clear (vr->equiv);
425 }
426
427
428 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
429
430 static inline void
431 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
432 {
433   vr->type = VR_VARYING;
434   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
435   if (vr->equiv)
436     bitmap_clear (vr->equiv);
437 }
438
439
440 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
441
442 static void
443 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
444                  tree max, bitmap equiv)
445 {
446 #if defined ENABLE_CHECKING
447   /* Check the validity of the range.  */
448   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
449     {
450       int cmp;
451
452       gcc_assert (min && max);
453
454       gcc_assert ((!TREE_OVERFLOW_P (min) || is_overflow_infinity (min))
455                   && (!TREE_OVERFLOW_P (max) || is_overflow_infinity (max)));
456
457       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
458         gcc_assert (!vrp_val_is_min (min) || !vrp_val_is_max (max));
459
460       cmp = compare_values (min, max);
461       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
462
463       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)))
464         gcc_assert (!is_overflow_infinity (min)
465                     || !is_overflow_infinity (max));
466     }
467
468   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
469     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
470
471   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
472     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
473 #endif
474
475   vr->type = t;
476   vr->min = min;
477   vr->max = max;
478
479   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
480      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
481   if (vr->equiv == NULL
482       && equiv != NULL)
483     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
484
485   if (equiv != vr->equiv)
486     {
487       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
488         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
489       else
490         bitmap_clear (vr->equiv);
491     }
492 }
493
494
495 /* Set value range VR to the canonical form of {T, MIN, MAX, EQUIV}.
496    This means adjusting T, MIN and MAX representing the case of a
497    wrapping range with MAX < MIN covering [MIN, type_max] U [type_min, MAX]
498    as anti-rage ~[MAX+1, MIN-1].  Likewise for wrapping anti-ranges.
499    In corner cases where MAX+1 or MIN-1 wraps this will fall back
500    to varying.
501    This routine exists to ease canonicalization in the case where we
502    extract ranges from var + CST op limit.  */
503
504 static void
505 set_and_canonicalize_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t,
506                                   tree min, tree max, bitmap equiv)
507 {
508   /* Use the canonical setters for VR_UNDEFINED and VR_VARYING.  */
509   if (t == VR_UNDEFINED)
510     {
511       set_value_range_to_undefined (vr);
512       return;
513     }
514   else if (t == VR_VARYING)
515     {
516       set_value_range_to_varying (vr);
517       return;
518     }
519
520   /* Nothing to canonicalize for symbolic ranges.  */
521   if (TREE_CODE (min) != INTEGER_CST
522       || TREE_CODE (max) != INTEGER_CST)
523     {
524       set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
525       return;
526     }
527
528   /* Wrong order for min and max, to swap them and the VR type we need
529      to adjust them.  */
530   if (tree_int_cst_lt (max, min))
531     {
532       tree one, tmp;
533
534       /* For one bit precision if max < min, then the swapped
535          range covers all values, so for VR_RANGE it is varying and
536          for VR_ANTI_RANGE empty range, so drop to varying as well.  */
537       if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (min)) == 1)
538         {
539           set_value_range_to_varying (vr);
540           return;
541         }
542
543       one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
544       tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
545       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
546       min = tmp;
547
548       /* There's one corner case, if we had [C+1, C] before we now have
549          that again.  But this represents an empty value range, so drop
550          to varying in this case.  */
551       if (tree_int_cst_lt (max, min))
552         {
553           set_value_range_to_varying (vr);
554           return;
555         }
556
557       t = t == VR_RANGE ? VR_ANTI_RANGE : VR_RANGE;
558     }
559
560   /* Anti-ranges that can be represented as ranges should be so.  */
561   if (t == VR_ANTI_RANGE)
562     {
563       bool is_min = vrp_val_is_min (min);
564       bool is_max = vrp_val_is_max (max);
565
566       if (is_min && is_max)
567         {
568           /* We cannot deal with empty ranges, drop to varying.
569              ???  This could be VR_UNDEFINED instead.  */
570           set_value_range_to_varying (vr);
571           return;
572         }
573       else if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (min)) == 1
574                && (is_min || is_max))
575         {
576           /* Non-empty boolean ranges can always be represented
577              as a singleton range.  */
578           if (is_min)
579             min = max = vrp_val_max (TREE_TYPE (min));
580           else
581             min = max = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
582           t = VR_RANGE;
583         }
584       else if (is_min
585                /* As a special exception preserve non-null ranges.  */
586                && !(TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min))
587                     && integer_zerop (max)))
588         {
589           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1);
590           min = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
591           max = vrp_val_max (TREE_TYPE (max));
592           t = VR_RANGE;
593         }
594       else if (is_max)
595         {
596           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
597           max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
598           min = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
599           t = VR_RANGE;
600         }
601     }
602
603   /* Drop [-INF(OVF), +INF(OVF)] to varying.  */
604   if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min))
605       && is_overflow_infinity (min)
606       && is_overflow_infinity (max))
607     {
608       set_value_range_to_varying (vr);
609       return;
610     }
611
612   set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
613 }
614
615 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
616
617 static inline void
618 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
619 {
620   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
621 }
622
623 /* Set value range VR to a single value.  This function is only called
624    with values we get from statements, and exists to clear the
625    TREE_OVERFLOW flag so that we don't think we have an overflow
626    infinity when we shouldn't.  */
627
628 static inline void
629 set_value_range_to_value (value_range_t *vr, tree val, bitmap equiv)
630 {
631   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (val));
632   if (TREE_OVERFLOW_P (val))
633     val = drop_tree_overflow (val);
634   set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, equiv);
635 }
636
637 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.
638    OVERFLOW_INFINITY indicates whether to use an overflow infinity
639    rather than TYPE_MAX_VALUE; this should be true if we determine
640    that the range is nonnegative based on the assumption that signed
641    overflow does not occur.  */
642
643 static inline void
644 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type,
645                                 bool overflow_infinity)
646 {
647   tree zero;
648
649   if (overflow_infinity && !supports_overflow_infinity (type))
650     {
651       set_value_range_to_varying (vr);
652       return;
653     }
654
655   zero = build_int_cst (type, 0);
656   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero,
657                    (overflow_infinity
658                     ? positive_overflow_infinity (type)
659                     : TYPE_MAX_VALUE (type)),
660                    vr->equiv);
661 }
662
663 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
664
665 static inline void
666 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
667 {
668   tree zero = build_int_cst (type, 0);
669   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
670 }
671
672
673 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
674
675 static inline void
676 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
677 {
678   set_value_range_to_value (vr, build_int_cst (type, 0), vr->equiv);
679 }
680
681
682 /* Set value range VR to a range of a truthvalue of type TYPE.  */
683
684 static inline void
685 set_value_range_to_truthvalue (value_range_t *vr, tree type)
686 {
687   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
688     set_value_range_to_varying (vr);
689   else
690     set_value_range (vr, VR_RANGE,
691                      build_int_cst (type, 0), build_int_cst (type, 1),
692                      vr->equiv);
693 }
694
695
696 /* If abs (min) < abs (max), set VR to [-max, max], if
697    abs (min) >= abs (max), set VR to [-min, min].  */
698
699 static void
700 abs_extent_range (value_range_t *vr, tree min, tree max)
701 {
702   int cmp;
703
704   gcc_assert (TREE_CODE (min) == INTEGER_CST);
705   gcc_assert (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST);
706   gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)));
707   gcc_assert (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)));
708   min = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
709   max = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (max), max);
710   if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
711     {
712       set_value_range_to_varying (vr);
713       return;
714     }
715   cmp = compare_values (min, max);
716   if (cmp == -1)
717     min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), max);
718   else if (cmp == 0 || cmp == 1)
719     {
720       max = min;
721       min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
722     }
723   else
724     {
725       set_value_range_to_varying (vr);
726       return;
727     }
728   set_and_canonicalize_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, NULL);
729 }
730
731
732 /* Return value range information for VAR.
733
734    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
735    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
736
737 static value_range_t *
738 get_value_range (const_tree var)
739 {
740   static const struct value_range_d vr_const_varying
741     = { VR_VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
742   value_range_t *vr;
743   tree sym;
744   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
745
746   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
747   if (! vr_value)
748     return NULL;
749
750   /* If we query the range for a new SSA name return an unmodifiable VARYING.
751      We should get here at most from the substitute-and-fold stage which
752      will never try to change values.  */
753   if (ver >= num_vr_values)
754     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
755
756   vr = vr_value[ver];
757   if (vr)
758     return vr;
759
760   /* After propagation finished do not allocate new value-ranges.  */
761   if (values_propagated)
762     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
763
764   /* Create a default value range.  */
765   vr_value[ver] = vr = XCNEW (value_range_t);
766
767   /* Defer allocating the equivalence set.  */
768   vr->equiv = NULL;
769
770   /* If VAR is a default definition of a parameter, the variable can
771      take any value in VAR's type.  */
772   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var))
773     {
774       sym = SSA_NAME_VAR (var);
775       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL)
776         {
777           /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
778              anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
779              default definitions of PARM_DECLs.  */
780           if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
781               && nonnull_arg_p (sym))
782             set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
783           else
784             set_value_range_to_varying (vr);
785         }
786       else if (TREE_CODE (sym) == RESULT_DECL
787                && DECL_BY_REFERENCE (sym))
788         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
789     }
790
791   return vr;
792 }
793
794 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
795
796 static inline bool
797 vrp_operand_equal_p (const_tree val1, const_tree val2)
798 {
799   if (val1 == val2)
800     return true;
801   if (!val1 || !val2 || !operand_equal_p (val1, val2, 0))
802     return false;
803   return is_overflow_infinity (val1) == is_overflow_infinity (val2);
804 }
805
806 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
807
808 static inline bool
809 vrp_bitmap_equal_p (const_bitmap b1, const_bitmap b2)
810 {
811   return (b1 == b2
812           || ((!b1 || bitmap_empty_p (b1))
813               && (!b2 || bitmap_empty_p (b2)))
814           || (b1 && b2
815               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
816 }
817
818 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
819    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
820    value.
821
822    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
823    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
824    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
825    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
826    is the range object associated with another SSA name.  */
827
828 static inline bool
829 update_value_range (const_tree var, value_range_t *new_vr)
830 {
831   value_range_t *old_vr;
832   bool is_new;
833
834   /* Update the value range, if necessary.  */
835   old_vr = get_value_range (var);
836   is_new = old_vr->type != new_vr->type
837            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
838            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
839            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
840
841   if (is_new)
842     {
843       /* Do not allow transitions up the lattice.  The following
844          is slightly more awkward than just new_vr->type < old_vr->type
845          because VR_RANGE and VR_ANTI_RANGE need to be considered
846          the same.  We may not have is_new when transitioning to
847          UNDEFINED or from VARYING.  */
848       if (new_vr->type == VR_UNDEFINED
849           || old_vr->type == VR_VARYING)
850         set_value_range_to_varying (old_vr);
851       else
852         set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
853                          new_vr->equiv);
854     }
855
856   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
857
858   return is_new;
859 }
860
861
862 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  This is the central
863    point where equivalence processing can be turned on/off.  */
864
865 static void
866 add_equivalence (bitmap *equiv, const_tree var)
867 {
868   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
869   value_range_t *vr = vr_value[ver];
870
871   if (*equiv == NULL)
872     *equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
873   bitmap_set_bit (*equiv, ver);
874   if (vr && vr->equiv)
875     bitmap_ior_into (*equiv, vr->equiv);
876 }
877
878
879 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
880
881 static inline bool
882 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
883 {
884   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
885          && integer_zerop (vr->min)
886          && integer_zerop (vr->max);
887 }
888
889
890 /* Return true if VR is [0, 0].  */
891
892 static inline bool
893 range_is_null (value_range_t *vr)
894 {
895   return vr->type == VR_RANGE
896          && integer_zerop (vr->min)
897          && integer_zerop (vr->max);
898 }
899
900 /* Return true if max and min of VR are INTEGER_CST.  It's not necessary
901    a singleton.  */
902
903 static inline bool
904 range_int_cst_p (value_range_t *vr)
905 {
906   return (vr->type == VR_RANGE
907           && TREE_CODE (vr->max) == INTEGER_CST
908           && TREE_CODE (vr->min) == INTEGER_CST);
909 }
910
911 /* Return true if VR is a INTEGER_CST singleton.  */
912
913 static inline bool
914 range_int_cst_singleton_p (value_range_t *vr)
915 {
916   return (range_int_cst_p (vr)
917           && !is_overflow_infinity (vr->min)
918           && !is_overflow_infinity (vr->max)
919           && tree_int_cst_equal (vr->min, vr->max));
920 }
921
922 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
923
924 static inline bool
925 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
926 {
927   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
928           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
929 }
930
931 /* Return the single symbol (an SSA_NAME) contained in T if any, or NULL_TREE
932    otherwise.  We only handle additive operations and set NEG to true if the
933    symbol is negated and INV to the invariant part, if any.  */
934
935 static tree
936 get_single_symbol (tree t, bool *neg, tree *inv)
937 {
938   bool neg_;
939   tree inv_;
940
941   if (TREE_CODE (t) == PLUS_EXPR
942       || TREE_CODE (t) == POINTER_PLUS_EXPR
943       || TREE_CODE (t) == MINUS_EXPR)
944     {
945       if (is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (t, 0)))
946         {
947           neg_ = (TREE_CODE (t) == MINUS_EXPR);
948           inv_ = TREE_OPERAND (t, 0);
949           t = TREE_OPERAND (t, 1);
950         }
951       else if (is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (t, 1)))
952         {
953           neg_ = false;
954           inv_ = TREE_OPERAND (t, 1);
955           t = TREE_OPERAND (t, 0);
956         }
957       else
958         return NULL_TREE;
959     }
960   else
961     {
962       neg_ = false;
963       inv_ = NULL_TREE;
964     }
965
966   if (TREE_CODE (t) == NEGATE_EXPR)
967     {
968       t = TREE_OPERAND (t, 0);
969       neg_ = !neg_;
970     }
971
972   if (TREE_CODE (t) != SSA_NAME)
973     return NULL_TREE;
974
975   *neg = neg_;
976   *inv = inv_;
977   return t;
978 }
979
980 /* The reverse operation: build a symbolic expression with TYPE
981    from symbol SYM, negated according to NEG, and invariant INV.  */
982
983 static tree
984 build_symbolic_expr (tree type, tree sym, bool neg, tree inv)
985 {
986   const bool pointer_p = POINTER_TYPE_P (type);
987   tree t = sym;
988
989   if (neg)
990     t = build1 (NEGATE_EXPR, type, t);
991
992   if (integer_zerop (inv))
993     return t;
994
995   return build2 (pointer_p ? POINTER_PLUS_EXPR : PLUS_EXPR, type, t, inv);
996 }
997
998 /* Return true if value range VR involves exactly one symbol SYM.  */
999
1000 static bool
1001 symbolic_range_based_on_p (value_range_t *vr, const_tree sym)
1002 {
1003   bool neg, min_has_symbol, max_has_symbol;
1004   tree inv;
1005
1006   if (is_gimple_min_invariant (vr->min))
1007     min_has_symbol = false;
1008   else if (get_single_symbol (vr->min, &neg, &inv) == sym)
1009     min_has_symbol = true;
1010   else
1011     return false;
1012
1013   if (is_gimple_min_invariant (vr->max))
1014     max_has_symbol = false;
1015   else if (get_single_symbol (vr->max, &neg, &inv) == sym)
1016     max_has_symbol = true;
1017   else
1018     return false;
1019
1020   return (min_has_symbol || max_has_symbol);
1021 }
1022
1023 /* Return true if value range VR uses an overflow infinity.  */
1024
1025 static inline bool
1026 overflow_infinity_range_p (value_range_t *vr)
1027 {
1028   return (vr->type == VR_RANGE
1029           && (is_overflow_infinity (vr->min)
1030               || is_overflow_infinity (vr->max)));
1031 }
1032
1033 /* Return false if we can not make a valid comparison based on VR;
1034    this will be the case if it uses an overflow infinity and overflow
1035    is not undefined (i.e., -fno-strict-overflow is in effect).
1036    Otherwise return true, and set *STRICT_OVERFLOW_P to true if VR
1037    uses an overflow infinity.  */
1038
1039 static bool
1040 usable_range_p (value_range_t *vr, bool *strict_overflow_p)
1041 {
1042   gcc_assert (vr->type == VR_RANGE);
1043   if (is_overflow_infinity (vr->min))
1044     {
1045       *strict_overflow_p = true;
1046       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->min)))
1047         return false;
1048     }
1049   if (is_overflow_infinity (vr->max))
1050     {
1051       *strict_overflow_p = true;
1052       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->max)))
1053         return false;
1054     }
1055   return true;
1056 }
1057
1058
1059 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-negative.
1060    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
1061    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
1062    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
1063
1064 static bool
1065 gimple_assign_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1066 {
1067   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
1068   switch (get_gimple_rhs_class (code))
1069     {
1070     case GIMPLE_UNARY_RHS:
1071       return tree_unary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
1072                                              gimple_expr_type (stmt),
1073                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
1074                                              strict_overflow_p);
1075     case GIMPLE_BINARY_RHS:
1076       return tree_binary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
1077                                               gimple_expr_type (stmt),
1078                                               gimple_assign_rhs1 (stmt),
1079                                               gimple_assign_rhs2 (stmt),
1080                                               strict_overflow_p);
1081     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
1082       return false;
1083     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
1084       return tree_single_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
1085                                               strict_overflow_p);
1086     case GIMPLE_INVALID_RHS:
1087       gcc_unreachable ();
1088     default:
1089       gcc_unreachable ();
1090     }
1091 }
1092
1093 /* Return true if return value of call STMT is know to be non-negative.
1094    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
1095    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
1096    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
1097
1098 static bool
1099 gimple_call_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1100 {
1101   tree arg0 = gimple_call_num_args (stmt) > 0 ?
1102     gimple_call_arg (stmt, 0) : NULL_TREE;
1103   tree arg1 = gimple_call_num_args (stmt) > 1 ?
1104     gimple_call_arg (stmt, 1) : NULL_TREE;
1105
1106   return tree_call_nonnegative_warnv_p (gimple_expr_type (stmt),
1107                                         gimple_call_fndecl (stmt),
1108                                         arg0,
1109                                         arg1,
1110                                         strict_overflow_p);
1111 }
1112
1113 /* Return true if STMT is know to to compute a non-negative value.
1114    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
1115    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
1116    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
1117
1118 static bool
1119 gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1120 {
1121   switch (gimple_code (stmt))
1122     {
1123     case GIMPLE_ASSIGN:
1124       return gimple_assign_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
1125     case GIMPLE_CALL:
1126       return gimple_call_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
1127     default:
1128       gcc_unreachable ();
1129     }
1130 }
1131
1132 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-zero.
1133    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
1134    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
1135    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
1136
1137 static bool
1138 gimple_assign_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1139 {
1140   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
1141   switch (get_gimple_rhs_class (code))
1142     {
1143     case GIMPLE_UNARY_RHS:
1144       return tree_unary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
1145                                          gimple_expr_type (stmt),
1146                                          gimple_assign_rhs1 (stmt),
1147                                          strict_overflow_p);
1148     case GIMPLE_BINARY_RHS:
1149       return tree_binary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
1150                                           gimple_expr_type (stmt),
1151                                           gimple_assign_rhs1 (stmt),
1152                                           gimple_assign_rhs2 (stmt),
1153                                           strict_overflow_p);
1154     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
1155       return false;
1156     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
1157       return tree_single_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
1158                                           strict_overflow_p);
1159     case GIMPLE_INVALID_RHS:
1160       gcc_unreachable ();
1161     default:
1162       gcc_unreachable ();
1163     }
1164 }
1165
1166 /* Return true if STMT is known to compute a non-zero value.
1167    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
1168    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
1169    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
1170
1171 static bool
1172 gimple_stmt_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1173 {
1174   switch (gimple_code (stmt))
1175     {
1176     case GIMPLE_ASSIGN:
1177       return gimple_assign_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
1178     case GIMPLE_CALL:
1179       {
1180         tree fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
1181         if (!fndecl) return false;
1182         if (flag_delete_null_pointer_checks && !flag_check_new
1183             && DECL_IS_OPERATOR_NEW (fndecl)
1184             && !TREE_NOTHROW (fndecl))
1185           return true;
1186         if (flag_delete_null_pointer_checks && 
1187             lookup_attribute ("returns_nonnull",
1188                               TYPE_ATTRIBUTES (gimple_call_fntype (stmt))))
1189           return true;
1190         return gimple_alloca_call_p (stmt);
1191       }
1192     default:
1193       gcc_unreachable ();
1194     }
1195 }
1196
1197 /* Like tree_expr_nonzero_warnv_p, but this function uses value ranges
1198    obtained so far.  */
1199
1200 static bool
1201 vrp_stmt_computes_nonzero (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1202 {
1203   if (gimple_stmt_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p))
1204     return true;
1205
1206   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
1207      is nonnull if X is nonnull.  */
1208   if (is_gimple_assign (stmt)
1209       && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ADDR_EXPR)
1210     {
1211       tree expr = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1212       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
1213
1214       if (base != NULL_TREE
1215           && TREE_CODE (base) == MEM_REF
1216           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
1217         {
1218           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
1219           if (range_is_nonnull (vr))
1220             return true;
1221         }
1222     }
1223
1224   return false;
1225 }
1226
1227 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
1228    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
1229
1230 static bool
1231 valid_value_p (tree expr)
1232 {
1233   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
1234     return true;
1235
1236   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
1237       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
1238     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
1239             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
1240
1241   return is_gimple_min_invariant (expr);
1242 }
1243
1244 /* Return
1245    1 if VAL < VAL2
1246    0 if !(VAL < VAL2)
1247    -2 if those are incomparable.  */
1248 static inline int
1249 operand_less_p (tree val, tree val2)
1250 {
1251   /* LT is folded faster than GE and others.  Inline the common case.  */
1252   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST)
1253     return tree_int_cst_lt (val, val2);
1254   else
1255     {
1256       tree tcmp;
1257
1258       fold_defer_overflow_warnings ();
1259
1260       tcmp = fold_binary_to_constant (LT_EXPR, boolean_type_node, val, val2);
1261
1262       fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
1263
1264       if (!tcmp
1265           || TREE_CODE (tcmp) != INTEGER_CST)
1266         return -2;
1267
1268       if (!integer_zerop (tcmp))
1269         return 1;
1270     }
1271
1272   /* val >= val2, not considering overflow infinity.  */
1273   if (is_negative_overflow_infinity (val))
1274     return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1275   else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1276     return is_positive_overflow_infinity (val) ? 0 : 1;
1277
1278   return 0;
1279 }
1280
1281 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
1282
1283         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
1284         -1 if VAL1 < VAL2,
1285          0 if VAL1 == VAL2,
1286         +1 if VAL1 > VAL2, and
1287         +2 if VAL1 != VAL2
1288
1289    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
1290    and values that cannot be compared at compile time.
1291
1292    If STRICT_OVERFLOW_P is not NULL, then set *STRICT_OVERFLOW_P to
1293    true if the return value is only valid if we assume that signed
1294    overflow is undefined.  */
1295
1296 static int
1297 compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *strict_overflow_p)
1298 {
1299   if (val1 == val2)
1300     return 0;
1301
1302   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
1303      both integers.  */
1304   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
1305               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
1306
1307   /* Convert the two values into the same type.  This is needed because
1308      sizetype causes sign extension even for unsigned types.  */
1309   val2 = fold_convert (TREE_TYPE (val1), val2);
1310   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (val2);
1311
1312   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
1313        || (TREE_CODE (val1) == NEGATE_EXPR
1314            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (val1, 0)) == SSA_NAME)
1315        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
1316        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
1317       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
1318           || (TREE_CODE (val2) == NEGATE_EXPR
1319               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (val2, 0)) == SSA_NAME)
1320           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
1321           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
1322     {
1323       tree n1, c1, n2, c2;
1324       enum tree_code code1, code2;
1325
1326       /* If VAL1 and VAL2 are of the form '[-]NAME [+-] CST' or 'NAME',
1327          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
1328          same name, return -2.  */
1329       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME || TREE_CODE (val1) == NEGATE_EXPR)
1330         {
1331           code1 = SSA_NAME;
1332           n1 = val1;
1333           c1 = NULL_TREE;
1334         }
1335       else
1336         {
1337           code1 = TREE_CODE (val1);
1338           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
1339           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
1340           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
1341             {
1342               if (is_negative_overflow_infinity (c1))
1343                 return -2;
1344               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
1345               if (!c1)
1346                 return -2;
1347               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1348             }
1349         }
1350
1351       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME || TREE_CODE (val2) == NEGATE_EXPR)
1352         {
1353           code2 = SSA_NAME;
1354           n2 = val2;
1355           c2 = NULL_TREE;
1356         }
1357       else
1358         {
1359           code2 = TREE_CODE (val2);
1360           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
1361           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
1362           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
1363             {
1364               if (is_negative_overflow_infinity (c2))
1365                 return -2;
1366               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
1367               if (!c2)
1368                 return -2;
1369               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1370             }
1371         }
1372
1373       /* Both values must use the same name.  */
1374       if (TREE_CODE (n1) == NEGATE_EXPR && TREE_CODE (n2) == NEGATE_EXPR)
1375         {
1376           n1 = TREE_OPERAND (n1, 0);
1377           n2 = TREE_OPERAND (n2, 0);
1378         }
1379       if (n1 != n2)
1380         return -2;
1381
1382       if (code1 == SSA_NAME && code2 == SSA_NAME)
1383         /* NAME == NAME  */
1384         return 0;
1385
1386       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
1387       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (val1)))
1388         return -2;
1389
1390       if (strict_overflow_p != NULL
1391           && (code1 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val1))
1392           && (code2 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val2)))
1393         *strict_overflow_p = true;
1394
1395       if (code1 == SSA_NAME)
1396         {
1397           if (code2 == PLUS_EXPR)
1398             /* NAME < NAME + CST  */
1399             return -1;
1400           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1401             /* NAME > NAME - CST  */
1402             return 1;
1403         }
1404       else if (code1 == PLUS_EXPR)
1405         {
1406           if (code2 == SSA_NAME)
1407             /* NAME + CST > NAME  */
1408             return 1;
1409           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1410             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
1411             return compare_values_warnv (c1, c2, strict_overflow_p);
1412           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1413             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
1414             return 1;
1415         }
1416       else if (code1 == MINUS_EXPR)
1417         {
1418           if (code2 == SSA_NAME)
1419             /* NAME - CST < NAME  */
1420             return -1;
1421           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1422             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
1423             return -1;
1424           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1425             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
1426                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
1427             return compare_values_warnv (c2, c1, strict_overflow_p);
1428         }
1429
1430       gcc_unreachable ();
1431     }
1432
1433   /* We cannot compare non-constants.  */
1434   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
1435     return -2;
1436
1437   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
1438     {
1439       /* We cannot compare overflowed values, except for overflow
1440          infinities.  */
1441       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
1442         {
1443           if (strict_overflow_p != NULL)
1444             *strict_overflow_p = true;
1445           if (is_negative_overflow_infinity (val1))
1446             return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : -1;
1447           else if (is_negative_overflow_infinity (val2))
1448             return 1;
1449           else if (is_positive_overflow_infinity (val1))
1450             return is_positive_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1451           else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1452             return -1;
1453           return -2;
1454         }
1455
1456       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
1457     }
1458   else
1459     {
1460       tree t;
1461
1462       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
1463       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
1464         return 0;
1465
1466       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
1467       if (operand_less_p (val1, val2) == 1)
1468         return -1;
1469
1470       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
1471       if (operand_less_p (val2, val1) == 1)
1472         return 1;
1473
1474       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.
1475          For integer constants we either have already returned -1 or 1
1476          or they are equivalent.  We still might succeed in proving
1477          something about non-trivial operands.  */
1478       if (TREE_CODE (val1) != INTEGER_CST
1479           || TREE_CODE (val2) != INTEGER_CST)
1480         {
1481           t = fold_binary_to_constant (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
1482           if (t && integer_onep (t))
1483             return 2;
1484         }
1485
1486       return -2;
1487     }
1488 }
1489
1490 /* Compare values like compare_values_warnv, but treat comparisons of
1491    nonconstants which rely on undefined overflow as incomparable.  */
1492
1493 static int
1494 compare_values (tree val1, tree val2)
1495 {
1496   bool sop;
1497   int ret;
1498
1499   sop = false;
1500   ret = compare_values_warnv (val1, val2, &sop);
1501   if (sop
1502       && (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2)))
1503     ret = -2;
1504   return ret;
1505 }
1506
1507
1508 /* Return 1 if VAL is inside value range MIN <= VAL <= MAX,
1509           0 if VAL is not inside [MIN, MAX],
1510          -2 if we cannot tell either way.
1511
1512    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1513    function.  */
1514
1515 static inline int
1516 value_inside_range (tree val, tree min, tree max)
1517 {
1518   int cmp1, cmp2;
1519
1520   cmp1 = operand_less_p (val, min);
1521   if (cmp1 == -2)
1522     return -2;
1523   if (cmp1 == 1)
1524     return 0;
1525
1526   cmp2 = operand_less_p (max, val);
1527   if (cmp2 == -2)
1528     return -2;
1529
1530   return !cmp2;
1531 }
1532
1533
1534 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
1535    intersection.
1536
1537    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1538    function.
1539    */
1540
1541 static inline bool
1542 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1543 {
1544   /* The value ranges do not intersect if the maximum of the first range is
1545      less than the minimum of the second range or vice versa.
1546      When those relations are unknown, we can't do any better.  */
1547   if (operand_less_p (vr0->max, vr1->min) != 0)
1548     return false;
1549   if (operand_less_p (vr1->max, vr0->min) != 0)
1550     return false;
1551   return true;
1552 }
1553
1554
1555 /* Return 1 if [MIN, MAX] includes the value zero, 0 if it does not
1556    include the value zero, -2 if we cannot tell.  */
1557
1558 static inline int
1559 range_includes_zero_p (tree min, tree max)
1560 {
1561   tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 0);
1562   return value_inside_range (zero, min, max);
1563 }
1564
1565 /* Return true if *VR is know to only contain nonnegative values.  */
1566
1567 static inline bool
1568 value_range_nonnegative_p (value_range_t *vr)
1569 {
1570   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
1571      which would return a useful value should be encoded as a 
1572      VR_RANGE.  */
1573   if (vr->type == VR_RANGE)
1574     {
1575       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
1576       return (result == 0 || result == 1);
1577     }
1578
1579   return false;
1580 }
1581
1582 /* If *VR has a value rante that is a single constant value return that,
1583    otherwise return NULL_TREE.  */
1584
1585 static tree
1586 value_range_constant_singleton (value_range_t *vr)
1587 {
1588   if (vr->type == VR_RANGE
1589       && operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)
1590       && is_gimple_min_invariant (vr->min))
1591     return vr->min;
1592
1593   return NULL_TREE;
1594 }
1595
1596 /* If OP has a value range with a single constant value return that,
1597    otherwise return NULL_TREE.  This returns OP itself if OP is a
1598    constant.  */
1599
1600 static tree
1601 op_with_constant_singleton_value_range (tree op)
1602 {
1603   if (is_gimple_min_invariant (op))
1604     return op;
1605
1606   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1607     return NULL_TREE;
1608
1609   return value_range_constant_singleton (get_value_range (op));
1610 }
1611
1612 /* Return true if op is in a boolean [0, 1] value-range.  */
1613
1614 static bool
1615 op_with_boolean_value_range_p (tree op)
1616 {
1617   value_range_t *vr;
1618
1619   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op)) == 1)
1620     return true;
1621
1622   if (integer_zerop (op)
1623       || integer_onep (op))
1624     return true;
1625
1626   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1627     return false;
1628
1629   vr = get_value_range (op);
1630   return (vr->type == VR_RANGE
1631           && integer_zerop (vr->min)
1632           && integer_onep (vr->max));
1633 }
1634
1635 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
1636    it in *VR_P.  */
1637
1638 static void
1639 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
1640 {
1641   tree var, cond, limit, min, max, type;
1642   value_range_t *limit_vr;
1643   enum tree_code cond_code;
1644
1645   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
1646   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
1647
1648   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
1649
1650   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
1651   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0)
1652       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == PLUS_EXPR
1653       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == NOP_EXPR)
1654     {
1655       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
1656          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
1657       cond_code = TREE_CODE (cond);
1658       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
1659       cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1660     }
1661   else
1662     {
1663       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
1664          to flip around the comparison code to create the proper range
1665          for VAR.  */
1666       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
1667       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
1668       cond = TREE_OPERAND (cond, 1);
1669     }
1670
1671   limit = avoid_overflow_infinity (limit);
1672
1673   type = TREE_TYPE (var);
1674   gcc_assert (limit != var);
1675
1676   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
1677      and inequality.  */
1678   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
1679     {
1680       set_value_range_to_varying (vr_p);
1681       return;
1682     }
1683
1684   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
1685      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
1686      unnecessarily. */
1687   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
1688
1689   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
1690   if (limit_vr
1691       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
1692           || limit_vr->type == VR_VARYING
1693           || symbolic_range_p (limit_vr)))
1694     limit_vr = NULL;
1695
1696   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
1697      VAR's range.  This will be revised before returning the final
1698      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
1699      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
1700      we are done.  */
1701   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
1702   add_equivalence (&vr_p->equiv, var);
1703
1704   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
1705      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
1706      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
1707      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
1708      anti-range that can be used to describe the new range.  For
1709      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
1710      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
1711      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
1712      as well build the range [b_4, +INF] for it.
1713      One special case we handle is extracting a range from a
1714      range test encoded as (unsigned)var + CST <= limit.  */
1715   if (TREE_CODE (cond) == NOP_EXPR
1716       || TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1717     {
1718       if (TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1719         {
1720           min = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)),
1721                              TREE_OPERAND (cond, 1));
1722           max = int_const_binop (PLUS_EXPR, limit, min);
1723           cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1724         }
1725       else
1726         {
1727           min = build_int_cst (TREE_TYPE (var), 0);
1728           max = limit;
1729         }
1730
1731       /* Make sure to not set TREE_OVERFLOW on the final type
1732          conversion.  We are willingly interpreting large positive
1733          unsigned values as negative signed values here.  */
1734       min = force_fit_type (TREE_TYPE (var), wi::to_widest (min), 0, false);
1735       max = force_fit_type (TREE_TYPE (var), wi::to_widest (max), 0, false);
1736
1737       /* We can transform a max, min range to an anti-range or
1738          vice-versa.  Use set_and_canonicalize_value_range which does
1739          this for us.  */
1740       if (cond_code == LE_EXPR)
1741         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_RANGE,
1742                                           min, max, vr_p->equiv);
1743       else if (cond_code == GT_EXPR)
1744         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE,
1745                                           min, max, vr_p->equiv);
1746       else
1747         gcc_unreachable ();
1748     }
1749   else if (cond_code == EQ_EXPR)
1750     {
1751       enum value_range_type range_type;
1752
1753       if (limit_vr)
1754         {
1755           range_type = limit_vr->type;
1756           min = limit_vr->min;
1757           max = limit_vr->max;
1758         }
1759       else
1760         {
1761           range_type = VR_RANGE;
1762           min = limit;
1763           max = limit;
1764         }
1765
1766       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
1767
1768       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
1769          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
1770          from LIMIT.  */
1771       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
1772         add_equivalence (&vr_p->equiv, limit);
1773     }
1774   else if (cond_code == NE_EXPR)
1775     {
1776       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
1777          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
1778          derive anything from the anti-range.  For instance, if
1779          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
1780          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
1781          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
1782          not its anti-range.
1783
1784          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
1785          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
1786          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
1787          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
1788          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
1789          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
1790          represent these ranges.
1791
1792          The only situation in which we can build a valid
1793          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
1794          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case,
1795          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
1796       if (limit_vr
1797           && limit_vr->type == VR_RANGE
1798           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
1799         {
1800           min = limit_vr->min;
1801           max = limit_vr->max;
1802         }
1803       else
1804         {
1805           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
1806              valid anti-range.  */
1807           min = max = limit;
1808         }
1809
1810       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
1811          just use the original LIMIT.  */
1812       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1813           && vrp_val_is_min (min)
1814           && vrp_val_is_max (max))
1815         min = max = limit;
1816
1817       set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE,
1818                                         min, max, vr_p->equiv);
1819     }
1820   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
1821     {
1822       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
1823
1824       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1825         max = limit;
1826       else
1827         {
1828           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1829              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
1830              LT_EXPR.  */
1831           max = limit_vr->max;
1832         }
1833
1834       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1835          It would be pointless to try and do anything more since this
1836          all should be optimized away above us.  */
1837       if ((cond_code == LT_EXPR
1838            && compare_values (max, min) == 0)
1839           || is_overflow_infinity (max))
1840         set_value_range_to_varying (vr_p);
1841       else
1842         {
1843           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
1844           if (cond_code == LT_EXPR)
1845             {
1846               if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (max)) == 1
1847                   && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (max)))
1848                 max = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (max), max,
1849                                    build_int_cst (TREE_TYPE (max), -1));
1850               else
1851                 max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (max), max,
1852                                    build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1));
1853               if (EXPR_P (max))
1854                 TREE_NO_WARNING (max) = 1;
1855             }
1856
1857           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1858         }
1859     }
1860   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
1861     {
1862       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
1863
1864       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1865         min = limit;
1866       else
1867         {
1868           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1869              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
1870              GT_EXPR.  */
1871           min = limit_vr->min;
1872         }
1873
1874       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1875          It would be pointless to try and do anything more since this
1876          all should be optimized away above us.  */
1877       if ((cond_code == GT_EXPR
1878            && compare_values (min, max) == 0)
1879           || is_overflow_infinity (min))
1880         set_value_range_to_varying (vr_p);
1881       else
1882         {
1883           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
1884           if (cond_code == GT_EXPR)
1885             {
1886               if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (min)) == 1
1887                   && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)))
1888                 min = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (min), min,
1889                                    build_int_cst (TREE_TYPE (min), -1));
1890               else
1891                 min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (min), min,
1892                                    build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1));
1893               if (EXPR_P (min))
1894                 TREE_NO_WARNING (min) = 1;
1895             }
1896
1897           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1898         }
1899     }
1900   else
1901     gcc_unreachable ();
1902
1903   /* Finally intersect the new range with what we already know about var.  */
1904   vrp_intersect_ranges (vr_p, get_value_range (var));
1905 }
1906
1907
1908 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1909    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1910    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1911    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1912    instance,
1913
1914         x_3 = y_5;
1915         if (x_3 > y_5)
1916           ...
1917
1918     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1919     always false.  */
1920
1921 static void
1922 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1923 {
1924   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1925
1926   if (var_vr->type != VR_VARYING)
1927     copy_value_range (vr, var_vr);
1928   else
1929     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1930
1931   add_equivalence (&vr->equiv, var);
1932 }
1933
1934
1935 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1936    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1937    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  This can return
1938    NULL_TREE if we need to use an overflow infinity representation but
1939    the type does not support it.  */
1940
1941 static tree
1942 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1943 {
1944   tree res;
1945
1946   res = int_const_binop (code, val1, val2);
1947
1948   /* If we are using unsigned arithmetic, operate symbolically
1949      on -INF and +INF as int_const_binop only handles signed overflow.  */
1950   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
1951     {
1952       int checkz = compare_values (res, val1);
1953       bool overflow = false;
1954
1955       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
1956          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
1957       if ((code == PLUS_EXPR
1958            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
1959           || (code == MINUS_EXPR
1960               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
1961         {
1962           overflow = true;
1963         }
1964       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
1965          output of the multiplication by the first input of the
1966          multiplication.  If the result of that division operation is
1967          not equal to the second input of the multiplication, then the
1968          multiplication overflowed.  */
1969       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
1970         {
1971           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
1972                                       res,
1973                                       val1);
1974           int check = compare_values (tmp, val2);
1975
1976           if (check != 0)
1977             overflow = true;
1978         }
1979
1980       if (overflow)
1981         {
1982           res = copy_node (res);
1983           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
1984         }
1985
1986     }
1987   else if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (val1)))
1988     /* If the singed operation wraps then int_const_binop has done
1989        everything we want.  */
1990     ;
1991   /* Signed division of -1/0 overflows and by the time it gets here
1992      returns NULL_TREE.  */
1993   else if (!res)
1994     return NULL_TREE;
1995   else if ((TREE_OVERFLOW (res)
1996             && !TREE_OVERFLOW (val1)
1997             && !TREE_OVERFLOW (val2))
1998            || is_overflow_infinity (val1)
1999            || is_overflow_infinity (val2))
2000     {
2001       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
2002          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
2003          and the combination of signs of the operands.  */
2004       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
2005       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
2006
2007       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2008           && !supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (res)))
2009         return NULL_TREE;
2010
2011       /* We have to punt on adding infinities of different signs,
2012          since we can't tell what the sign of the result should be.
2013          Likewise for subtracting infinities of the same sign.  */
2014       if (((code == PLUS_EXPR && sgn1 != sgn2)
2015            || (code == MINUS_EXPR && sgn1 == sgn2))
2016           && is_overflow_infinity (val1)
2017           && is_overflow_infinity (val2))
2018         return NULL_TREE;
2019
2020       /* Don't try to handle division or shifting of infinities.  */
2021       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2022            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2023            || code == CEIL_DIV_EXPR
2024            || code == EXACT_DIV_EXPR
2025            || code == ROUND_DIV_EXPR
2026            || code == RSHIFT_EXPR)
2027           && (is_overflow_infinity (val1)
2028               || is_overflow_infinity (val2)))
2029         return NULL_TREE;
2030
2031       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
2032          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
2033          Among them, only multiplication, addition and subtraction
2034          can yield overflow without overflown operands because we
2035          are working with integral types only... except in the
2036          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
2037          for division too.  */
2038
2039       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
2040          by the comparison of the signs of the operands.  */
2041       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
2042           /* For addition, the operands must be of the same sign
2043              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
2044              of one of the operands, for example the first.  For
2045              infinite operands X + -INF is negative, not positive.  */
2046           || (code == PLUS_EXPR
2047               && (sgn1 >= 0
2048                   ? !is_negative_overflow_infinity (val2)
2049                   : is_positive_overflow_infinity (val2)))
2050           /* For subtraction, non-infinite operands must be of
2051              different signs to yield an overflow.  Its sign is
2052              therefore that of the first operand or the opposite of
2053              that of the second operand.  A first operand of 0 counts
2054              as positive here, for the corner case 0 - (-INF), which
2055              overflows, but must yield +INF.  For infinite operands 0
2056              - INF is negative, not positive.  */
2057           || (code == MINUS_EXPR
2058               && (sgn1 >= 0
2059                   ? !is_positive_overflow_infinity (val2)
2060                   : is_negative_overflow_infinity (val2)))
2061           /* We only get in here with positive shift count, so the
2062              overflow direction is the same as the sign of val1.
2063              Actually rshift does not overflow at all, but we only
2064              handle the case of shifting overflowed -INF and +INF.  */
2065           || (code == RSHIFT_EXPR
2066               && sgn1 >= 0)
2067           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
2068           || code == TRUNC_DIV_EXPR
2069           || code == FLOOR_DIV_EXPR
2070           || code == CEIL_DIV_EXPR
2071           || code == EXACT_DIV_EXPR
2072           || code == ROUND_DIV_EXPR)
2073         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2074                 ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2075                 : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2076       else
2077         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2078                 ? negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2079                 : TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2080     }
2081
2082   return res;
2083 }
2084
2085
2086 /* For range VR compute two wide_int bitmasks.  In *MAY_BE_NONZERO
2087    bitmask if some bit is unset, it means for all numbers in the range
2088    the bit is 0, otherwise it might be 0 or 1.  In *MUST_BE_NONZERO
2089    bitmask if some bit is set, it means for all numbers in the range
2090    the bit is 1, otherwise it might be 0 or 1.  */
2091
2092 static bool
2093 zero_nonzero_bits_from_vr (const tree expr_type,
2094                            value_range_t *vr,
2095                            wide_int *may_be_nonzero,
2096                            wide_int *must_be_nonzero)
2097 {
2098   *may_be_nonzero = wi::minus_one (TYPE_PRECISION (expr_type));
2099   *must_be_nonzero = wi::zero (TYPE_PRECISION (expr_type));
2100   if (!range_int_cst_p (vr)
2101       || is_overflow_infinity (vr->min)
2102       || is_overflow_infinity (vr->max))
2103     return false;
2104
2105   if (range_int_cst_singleton_p (vr))
2106     {
2107       *may_be_nonzero = vr->min;
2108       *must_be_nonzero = *may_be_nonzero;
2109     }
2110   else if (tree_int_cst_sgn (vr->min) >= 0
2111            || tree_int_cst_sgn (vr->max) < 0)
2112     {
2113       wide_int xor_mask = wi::bit_xor (vr->min, vr->max);
2114       *may_be_nonzero = wi::bit_or (vr->min, vr->max);
2115       *must_be_nonzero = wi::bit_and (vr->min, vr->max);
2116       if (xor_mask != 0)
2117         {
2118           wide_int mask = wi::mask (wi::floor_log2 (xor_mask), false,
2119                                     may_be_nonzero->get_precision ());
2120           *may_be_nonzero = *may_be_nonzero | mask;
2121           *must_be_nonzero = must_be_nonzero->and_not (mask);
2122         }
2123     }
2124
2125   return true;
2126 }
2127
2128 /* Create two value-ranges in *VR0 and *VR1 from the anti-range *AR
2129    so that *VR0 U *VR1 == *AR.  Returns true if that is possible,
2130    false otherwise.  If *AR can be represented with a single range
2131    *VR1 will be VR_UNDEFINED.  */
2132
2133 static bool
2134 ranges_from_anti_range (value_range_t *ar,
2135                         value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
2136 {
2137   tree type = TREE_TYPE (ar->min);
2138
2139   vr0->type = VR_UNDEFINED;
2140   vr1->type = VR_UNDEFINED;
2141
2142   if (ar->type != VR_ANTI_RANGE
2143       || TREE_CODE (ar->min) != INTEGER_CST
2144       || TREE_CODE (ar->max) != INTEGER_CST
2145       || !vrp_val_min (type)
2146       || !vrp_val_max (type))
2147     return false;
2148
2149   if (!vrp_val_is_min (ar->min))
2150     {
2151       vr0->type = VR_RANGE;
2152       vr0->min = vrp_val_min (type);
2153       vr0->max = wide_int_to_tree (type, wi::sub (ar->min, 1));
2154     }
2155   if (!vrp_val_is_max (ar->max))
2156     {
2157       vr1->type = VR_RANGE;
2158       vr1->min = wide_int_to_tree (type, wi::add (ar->max, 1));
2159       vr1->max = vrp_val_max (type);
2160     }
2161   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
2162     {
2163       *vr0 = *vr1;
2164       vr1->type = VR_UNDEFINED;
2165     }
2166
2167   return vr0->type != VR_UNDEFINED;
2168 }
2169
2170 /* Helper to extract a value-range *VR for a multiplicative operation
2171    *VR0 CODE *VR1.  */
2172
2173 static void
2174 extract_range_from_multiplicative_op_1 (value_range_t *vr,
2175                                         enum tree_code code,
2176                                         value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
2177 {
2178   enum value_range_type type;
2179   tree val[4];
2180   size_t i;
2181   tree min, max;
2182   bool sop;
2183   int cmp;
2184
2185   /* Multiplications, divisions and shifts are a bit tricky to handle,
2186      depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
2187      need to operate on different values to get the minimum and
2188      maximum values for the new range.  One approach is to figure
2189      out all the variations of range combinations and do the
2190      operations.
2191
2192      However, this involves several calls to compare_values and it
2193      is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
2194      (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
2195      MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
2196      the new range.  */
2197   gcc_assert (code == MULT_EXPR
2198               || code == TRUNC_DIV_EXPR
2199               || code == FLOOR_DIV_EXPR
2200               || code == CEIL_DIV_EXPR
2201               || code == EXACT_DIV_EXPR
2202               || code == ROUND_DIV_EXPR
2203               || code == RSHIFT_EXPR
2204               || code == LSHIFT_EXPR);
2205   gcc_assert ((vr0->type == VR_RANGE
2206                || (code == MULT_EXPR && vr0->type == VR_ANTI_RANGE))
2207               && vr0->type == vr1->type);
2208
2209   type = vr0->type;
2210
2211   /* Compute the 4 cross operations.  */
2212   sop = false;
2213   val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0->min, vr1->min);
2214   if (val[0] == NULL_TREE)
2215     sop = true;
2216
2217   if (vr1->max == vr1->min)
2218     val[1] = NULL_TREE;
2219   else
2220     {
2221       val[1] = vrp_int_const_binop (code, vr0->min, vr1->max);
2222       if (val[1] == NULL_TREE)
2223         sop = true;
2224     }
2225
2226   if (vr0->max == vr0->min)
2227     val[2] = NULL_TREE;
2228   else
2229     {
2230       val[2] = vrp_int_const_binop (code, vr0->max, vr1->min);
2231       if (val[2] == NULL_TREE)
2232         sop = true;
2233     }
2234
2235   if (vr0->min == vr0->max || vr1->min == vr1->max)
2236     val[3] = NULL_TREE;
2237   else
2238     {
2239       val[3] = vrp_int_const_binop (code, vr0->max, vr1->max);
2240       if (val[3] == NULL_TREE)
2241         sop = true;
2242     }
2243
2244   if (sop)
2245     {
2246       set_value_range_to_varying (vr);
2247       return;
2248     }
2249
2250   /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
2251      of VAL[i].  */
2252   min = val[0];
2253   max = val[0];
2254   for (i = 1; i < 4; i++)
2255     {
2256       if (!is_gimple_min_invariant (min)
2257           || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2258           || !is_gimple_min_invariant (max)
2259           || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2260         break;
2261
2262       if (val[i])
2263         {
2264           if (!is_gimple_min_invariant (val[i])
2265               || (TREE_OVERFLOW (val[i])
2266                   && !is_overflow_infinity (val[i])))
2267             {
2268               /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
2269                  to it so that we set the resulting range to
2270                  VARYING.  */
2271               min = max = val[i];
2272               break;
2273             }
2274
2275           if (compare_values (val[i], min) == -1)
2276             min = val[i];
2277
2278           if (compare_values (val[i], max) == 1)
2279             max = val[i];
2280         }
2281     }
2282
2283   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2284      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2285      representation.  */
2286   if (min == NULL_TREE
2287       || !is_gimple_min_invariant (min)
2288       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2289       || max == NULL_TREE
2290       || !is_gimple_min_invariant (max)
2291       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2292     {
2293       set_value_range_to_varying (vr);
2294       return;
2295     }
2296
2297   /* We punt if:
2298      1) [-INF, +INF]
2299      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2300      3) [+-INF(OVF), +INF]
2301      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2302      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2303      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2304      overflow.  */
2305   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2306       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2307     {
2308       set_value_range_to_varying (vr);
2309       return;
2310     }
2311
2312   cmp = compare_values (min, max);
2313   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2314     {
2315       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2316          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2317          the new range VARYING.  */
2318       set_value_range_to_varying (vr);
2319     }
2320   else
2321     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2322 }
2323
2324 /* Extract range information from a binary operation CODE based on
2325    the ranges of each of its operands *VR0 and *VR1 with resulting
2326    type EXPR_TYPE.  The resulting range is stored in *VR.  */
2327
2328 static void
2329 extract_range_from_binary_expr_1 (value_range_t *vr,
2330                                   enum tree_code code, tree expr_type,
2331                                   value_range_t *vr0_, value_range_t *vr1_)
2332 {
2333   value_range_t vr0 = *vr0_, vr1 = *vr1_;
2334   value_range_t vrtem0 = VR_INITIALIZER, vrtem1 = VR_INITIALIZER;
2335   enum value_range_type type;
2336   tree min = NULL_TREE, max = NULL_TREE;
2337   int cmp;
2338
2339   if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type)
2340       && !POINTER_TYPE_P (expr_type))
2341     {
2342       set_value_range_to_varying (vr);
2343       return;
2344     }
2345
2346   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
2347      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
2348   if (code != PLUS_EXPR
2349       && code != MINUS_EXPR
2350       && code != POINTER_PLUS_EXPR
2351       && code != MULT_EXPR
2352       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2353       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2354       && code != CEIL_DIV_EXPR
2355       && code != EXACT_DIV_EXPR
2356       && code != ROUND_DIV_EXPR
2357       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2358       && code != RSHIFT_EXPR
2359       && code != LSHIFT_EXPR
2360       && code != MIN_EXPR
2361       && code != MAX_EXPR
2362       && code != BIT_AND_EXPR
2363       && code != BIT_IOR_EXPR
2364       && code != BIT_XOR_EXPR)
2365     {
2366       set_value_range_to_varying (vr);
2367       return;
2368     }
2369
2370   /* If both ranges are UNDEFINED, so is the result.  */
2371   if (vr0.type == VR_UNDEFINED && vr1.type == VR_UNDEFINED)
2372     {
2373       set_value_range_to_undefined (vr);
2374       return;
2375     }
2376   /* If one of the ranges is UNDEFINED drop it to VARYING for the following
2377      code.  At some point we may want to special-case operations that
2378      have UNDEFINED result for all or some value-ranges of the not UNDEFINED
2379      operand.  */
2380   else if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2381     set_value_range_to_varying (&vr0);
2382   else if (vr1.type == VR_UNDEFINED)
2383     set_value_range_to_varying (&vr1);
2384
2385   /* Now canonicalize anti-ranges to ranges when they are not symbolic
2386      and express ~[] op X as ([]' op X) U ([]'' op X).  */
2387   if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2388       && ranges_from_anti_range (&vr0, &vrtem0, &vrtem1))
2389     {
2390       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, &vrtem0, vr1_);
2391       if (vrtem1.type != VR_UNDEFINED)
2392         {
2393           value_range_t vrres = VR_INITIALIZER;
2394           extract_range_from_binary_expr_1 (&vrres, code, expr_type,
2395                                             &vrtem1, vr1_);
2396           vrp_meet (vr, &vrres);
2397         }
2398       return;
2399     }
2400   /* Likewise for X op ~[].  */
2401   if (vr1.type == VR_ANTI_RANGE
2402       && ranges_from_anti_range (&vr1, &vrtem0, &vrtem1))
2403     {
2404       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, vr0_, &vrtem0);
2405       if (vrtem1.type != VR_UNDEFINED)
2406         {
2407           value_range_t vrres = VR_INITIALIZER;
2408           extract_range_from_binary_expr_1 (&vrres, code, expr_type,
2409                                             vr0_, &vrtem1);
2410           vrp_meet (vr, &vrres);
2411         }
2412       return;
2413     }
2414
2415   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
2416   type = vr0.type;
2417
2418   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
2419      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_{AND,IOR}
2420      because we may be able to derive a useful range even if one of
2421      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  Similarly for
2422      divisions, MIN/MAX and PLUS/MINUS.
2423
2424      TODO, we may be able to derive anti-ranges in some cases.  */
2425   if (code != BIT_AND_EXPR
2426       && code != BIT_IOR_EXPR
2427       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2428       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2429       && code != CEIL_DIV_EXPR
2430       && code != EXACT_DIV_EXPR
2431       && code != ROUND_DIV_EXPR
2432       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2433       && code != MIN_EXPR
2434       && code != MAX_EXPR
2435       && code != PLUS_EXPR
2436       && code != MINUS_EXPR
2437       && code != RSHIFT_EXPR
2438       && (vr0.type == VR_VARYING
2439           || vr1.type == VR_VARYING
2440           || vr0.type != vr1.type
2441           || symbolic_range_p (&vr0)
2442           || symbolic_range_p (&vr1)))
2443     {
2444       set_value_range_to_varying (vr);
2445       return;
2446     }
2447
2448   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
2449   if (POINTER_TYPE_P (expr_type))
2450     {
2451       if (code == MIN_EXPR || code == MAX_EXPR)
2452         {
2453           /* For MIN/MAX expressions with pointers, we only care about
2454              nullness, if both are non null, then the result is nonnull.
2455              If both are null, then the result is null. Otherwise they
2456              are varying.  */
2457           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2458             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2459           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2460             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2461           else
2462             set_value_range_to_varying (vr);
2463         }
2464       else if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
2465         {
2466           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2467              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2468           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
2469             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2470           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2471             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2472           else
2473             set_value_range_to_varying (vr);
2474         }
2475       else if (code == BIT_AND_EXPR)
2476         {
2477           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2478              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2479           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2480             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2481           else if (range_is_null (&vr0) || range_is_null (&vr1))
2482             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2483           else
2484             set_value_range_to_varying (vr);
2485         }
2486       else
2487         set_value_range_to_varying (vr);
2488
2489       return;
2490     }
2491
2492   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
2493      range and see what we end up with.  */
2494   if (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR)
2495     {
2496       const bool minus_p = (code == MINUS_EXPR);
2497       tree min_op0 = vr0.min;
2498       tree min_op1 = minus_p ? vr1.max : vr1.min;
2499       tree max_op0 = vr0.max;
2500       tree max_op1 = minus_p ? vr1.min : vr1.max;
2501       tree sym_min_op0 = NULL_TREE;
2502       tree sym_min_op1 = NULL_TREE;
2503       tree sym_max_op0 = NULL_TREE;
2504       tree sym_max_op1 = NULL_TREE;
2505       bool neg_min_op0, neg_min_op1, neg_max_op0, neg_max_op1;
2506
2507       /* If we have a PLUS or MINUS with two VR_RANGEs, either constant or
2508          single-symbolic ranges, try to compute the precise resulting range,
2509          but only if we know that this resulting range will also be constant
2510          or single-symbolic.  */
2511       if (vr0.type == VR_RANGE && vr1.type == VR_RANGE
2512           && (TREE_CODE (min_op0) == INTEGER_CST
2513               || (sym_min_op0
2514                   = get_single_symbol (min_op0, &neg_min_op0, &min_op0)))
2515           && (TREE_CODE (min_op1) == INTEGER_CST
2516               || (sym_min_op1
2517                   = get_single_symbol (min_op1, &neg_min_op1, &min_op1)))
2518           && (!(sym_min_op0 && sym_min_op1)
2519               || (sym_min_op0 == sym_min_op1
2520                   && neg_min_op0 == (minus_p ? neg_min_op1 : !neg_min_op1)))
2521           && (TREE_CODE (max_op0) == INTEGER_CST
2522               || (sym_max_op0
2523                   = get_single_symbol (max_op0, &neg_max_op0, &max_op0)))
2524           && (TREE_CODE (max_op1) == INTEGER_CST
2525               || (sym_max_op1
2526                   = get_single_symbol (max_op1, &neg_max_op1, &max_op1)))
2527           && (!(sym_max_op0 && sym_max_op1)
2528               || (sym_max_op0 == sym_max_op1
2529                   && neg_max_op0 == (minus_p ? neg_max_op1 : !neg_max_op1))))
2530         {
2531           const signop sgn = TYPE_SIGN (expr_type);
2532           const unsigned int prec = TYPE_PRECISION (expr_type);
2533           wide_int type_min, type_max, wmin, wmax;
2534           int min_ovf = 0;
2535           int max_ovf = 0;
2536
2537           /* Get the lower and upper bounds of the type.  */
2538           if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (expr_type))
2539             {
2540               type_min = wi::min_value (prec, sgn);
2541               type_max = wi::max_value (prec, sgn);
2542             }
2543           else
2544             {
2545               type_min = vrp_val_min (expr_type);
2546               type_max = vrp_val_max (expr_type);
2547             }
2548
2549           /* Combine the lower bounds, if any.  */
2550           if (min_op0 && min_op1)
2551             {
2552               if (minus_p)
2553                 {
2554                   wmin = wi::sub (min_op0, min_op1);
2555
2556                   /* Check for overflow.  */
2557                   if (wi::cmp (0, min_op1, sgn)
2558                       != wi::cmp (wmin, min_op0, sgn))
2559                     min_ovf = wi::cmp (min_op0, min_op1, sgn);
2560                 }
2561               else
2562                 {
2563                   wmin = wi::add (min_op0, min_op1);
2564
2565                   /* Check for overflow.  */
2566                   if (wi::cmp (min_op1, 0, sgn)
2567                       != wi::cmp (wmin, min_op0, sgn))
2568                     min_ovf = wi::cmp (min_op0, wmin, sgn);
2569                 }
2570             }
2571           else if (min_op0)
2572             wmin = min_op0;
2573           else if (min_op1)
2574             wmin = minus_p ? wi::neg (min_op1) : min_op1;
2575           else
2576             wmin = wi::shwi (0, prec);
2577
2578           /* Combine the upper bounds, if any.  */
2579           if (max_op0 && max_op1)
2580             {
2581               if (minus_p)
2582                 {
2583                   wmax = wi::sub (max_op0, max_op1);
2584
2585                   /* Check for overflow.  */
2586                   if (wi::cmp (0, max_op1, sgn)
2587                       != wi::cmp (wmax, max_op0, sgn))
2588                     max_ovf = wi::cmp (max_op0, max_op1, sgn);
2589                 }
2590               else
2591                 {
2592                   wmax = wi::add (max_op0, max_op1);
2593
2594                   if (wi::cmp (max_op1, 0, sgn)
2595                       != wi::cmp (wmax, max_op0, sgn))
2596                     max_ovf = wi::cmp (max_op0, wmax, sgn);
2597                 }
2598             }
2599           else if (max_op0)
2600             wmax = max_op0;
2601           else if (max_op1)
2602             wmax = minus_p ? wi::neg (max_op1) : max_op1;
2603           else
2604             wmax = wi::shwi (0, prec);
2605
2606           /* Check for type overflow.  */
2607           if (min_ovf == 0)
2608             {
2609               if (wi::cmp (wmin, type_min, sgn) == -1)
2610                 min_ovf = -1;
2611               else if (wi::cmp (wmin, type_max, sgn) == 1)
2612                 min_ovf = 1;
2613             }
2614           if (max_ovf == 0)
2615             {
2616               if (wi::cmp (wmax, type_min, sgn) == -1)
2617                 max_ovf = -1;
2618               else if (wi::cmp (wmax, type_max, sgn) == 1)
2619                 max_ovf = 1;
2620             }
2621
2622           /* If we have overflow for the constant part and the resulting
2623              range will be symbolic, drop to VR_VARYING.  */
2624           if ((min_ovf && sym_min_op0 != sym_min_op1)
2625               || (max_ovf && sym_max_op0 != sym_max_op1))
2626             {
2627               set_value_range_to_varying (vr);
2628               return;
2629             }
2630
2631           if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (expr_type))
2632             {
2633               /* If overflow wraps, truncate the values and adjust the
2634                  range kind and bounds appropriately.  */
2635               wide_int tmin = wide_int::from (wmin, prec, sgn);
2636               wide_int tmax = wide_int::from (wmax, prec, sgn);
2637               if (min_ovf == max_ovf)
2638                 {
2639                   /* No overflow or both overflow or underflow.  The
2640                      range kind stays VR_RANGE.  */
2641                   min = wide_int_to_tree (expr_type, tmin);
2642                   max = wide_int_to_tree (expr_type, tmax);
2643                 }
2644               else if (min_ovf == -1 && max_ovf == 1)
2645                 {
2646                   /* Underflow and overflow, drop to VR_VARYING.  */
2647                   set_value_range_to_varying (vr);
2648                   return;
2649                 }
2650               else
2651                 {
2652                   /* Min underflow or max overflow.  The range kind
2653                      changes to VR_ANTI_RANGE.  */
2654                   bool covers = false;
2655                   wide_int tem = tmin;
2656                   gcc_assert ((min_ovf == -1 && max_ovf == 0)
2657                               || (max_ovf == 1 && min_ovf == 0));
2658                   type = VR_ANTI_RANGE;
2659                   tmin = tmax + 1;
2660                   if (wi::cmp (tmin, tmax, sgn) < 0)
2661                     covers = true;
2662                   tmax = tem - 1;
2663                   if (wi::cmp (tmax, tem, sgn) > 0)
2664                     covers = true;
2665                   /* If the anti-range would cover nothing, drop to varying.
2666                      Likewise if the anti-range bounds are outside of the
2667                      types values.  */
2668                   if (covers || wi::cmp (tmin, tmax, sgn) > 0)
2669                     {
2670                       set_value_range_to_varying (vr);
2671                       return;
2672                     }
2673                   min = wide_int_to_tree (expr_type, tmin);
2674                   max = wide_int_to_tree (expr_type, tmax);
2675                 }
2676             }
2677           else
2678             {
2679               /* If overflow does not wrap, saturate to the types min/max
2680                  value.  */
2681               if (min_ovf == -1)
2682                 {
2683                   if (needs_overflow_infinity (expr_type)
2684                       && supports_overflow_infinity (expr_type))
2685                     min = negative_overflow_infinity (expr_type);
2686                   else
2687                     min = wide_int_to_tree (expr_type, type_min);
2688                 }
2689               else if (min_ovf == 1)
2690                 {
2691                   if (needs_overflow_infinity (expr_type)
2692                       && supports_overflow_infinity (expr_type))
2693                     min = positive_overflow_infinity (expr_type);
2694                   else
2695                     min = wide_int_to_tree (expr_type, type_max);
2696                 }
2697               else
2698                 min = wide_int_to_tree (expr_type, wmin);
2699
2700               if (max_ovf == -1)
2701                 {
2702                   if (needs_overflow_infinity (expr_type)
2703                       && supports_overflow_infinity (expr_type))
2704                     max = negative_overflow_infinity (expr_type);
2705                   else
2706                     max = wide_int_to_tree (expr_type, type_min);
2707                 }
2708               else if (max_ovf == 1)
2709                 {
2710                   if (needs_overflow_infinity (expr_type)
2711                       && supports_overflow_infinity (expr_type))
2712                     max = positive_overflow_infinity (expr_type);
2713                   else
2714                     max = wide_int_to_tree (expr_type, type_max);
2715                 }
2716               else
2717                 max = wide_int_to_tree (expr_type, wmax);
2718             }
2719
2720           if (needs_overflow_infinity (expr_type)
2721               && supports_overflow_infinity (expr_type))
2722             {
2723               if ((min_op0 && is_negative_overflow_infinity (min_op0))
2724                   || (min_op1
2725                       && (minus_p
2726                           ? is_positive_overflow_infinity (min_op1)
2727                           : is_negative_overflow_infinity (min_op1))))
2728                 min = negative_overflow_infinity (expr_type);
2729               if ((max_op0 && is_positive_overflow_infinity (max_op0))
2730                   || (max_op1
2731                       && (minus_p
2732                           ? is_negative_overflow_infinity (max_op1)
2733                           : is_positive_overflow_infinity (max_op1))))
2734                 max = positive_overflow_infinity (expr_type);
2735             }
2736
2737           /* If the result lower bound is constant, we're done;
2738              otherwise, build the symbolic lower bound.  */
2739           if (sym_min_op0 == sym_min_op1)
2740             ;
2741           else if (sym_min_op0)
2742             min = build_symbolic_expr (expr_type, sym_min_op0,
2743                                        neg_min_op0, min);
2744           else if (sym_min_op1)
2745             min = build_symbolic_expr (expr_type, sym_min_op1,
2746                                        neg_min_op1 ^ minus_p, min);
2747
2748           /* Likewise for the upper bound.  */
2749           if (sym_max_op0 == sym_max_op1)
2750             ;
2751           else if (sym_max_op0)
2752             max = build_symbolic_expr (expr_type, sym_max_op0,
2753                                        neg_max_op0, max);
2754           else if (sym_max_op1)
2755             max = build_symbolic_expr (expr_type, sym_max_op1,
2756                                        neg_max_op1 ^ minus_p, max);
2757         }
2758       else
2759         {
2760           /* For other cases, for example if we have a PLUS_EXPR with two
2761              VR_ANTI_RANGEs, drop to VR_VARYING.  It would take more effort
2762              to compute a precise range for such a case.
2763              ???  General even mixed range kind operations can be expressed
2764              by for example transforming ~[3, 5] + [1, 2] to range-only
2765              operations and a union primitive:
2766                [-INF, 2] + [1, 2]  U  [5, +INF] + [1, 2]
2767                    [-INF+1, 4]     U    [6, +INF(OVF)]
2768              though usually the union is not exactly representable with
2769              a single range or anti-range as the above is
2770                  [-INF+1, +INF(OVF)] intersected with ~[5, 5]
2771              but one could use a scheme similar to equivalences for this. */
2772           set_value_range_to_varying (vr);
2773           return;
2774         }
2775     }
2776   else if (code == MIN_EXPR
2777            || code == MAX_EXPR)
2778     {
2779       if (vr0.type == VR_RANGE
2780           && !symbolic_range_p (&vr0))
2781         {
2782           type = VR_RANGE;
2783           if (vr1.type == VR_RANGE
2784               && !symbolic_range_p (&vr1))
2785             {
2786               /* For operations that make the resulting range directly
2787                  proportional to the original ranges, apply the operation to
2788                  the same end of each range.  */
2789               min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2790               max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2791             }
2792           else if (code == MIN_EXPR)
2793             {
2794               min = vrp_val_min (expr_type);
2795               max = vr0.max;
2796             }
2797           else if (code == MAX_EXPR)
2798             {
2799               min = vr0.min;
2800               max = vrp_val_max (expr_type);
2801             }
2802         }
2803       else if (vr1.type == VR_RANGE
2804                && !symbolic_range_p (&vr1))
2805         {
2806           type = VR_RANGE;
2807           if (code == MIN_EXPR)
2808             {
2809               min = vrp_val_min (expr_type);
2810               max = vr1.max;
2811             }
2812           else if (code == MAX_EXPR)
2813             {
2814               min = vr1.min;
2815               max = vrp_val_max (expr_type);
2816             }
2817         }
2818       else
2819         {
2820           set_value_range_to_varying (vr);
2821           return;
2822         }
2823     }
2824   else if (code == MULT_EXPR)
2825     {
2826       /* Fancy code so that with unsigned, [-3,-1]*[-3,-1] does not
2827          drop to varying.  This test requires 2*prec bits if both
2828          operands are signed and 2*prec + 2 bits if either is not.  */
2829
2830       signop sign = TYPE_SIGN (expr_type);
2831       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (expr_type);
2832
2833       if (range_int_cst_p (&vr0)
2834           && range_int_cst_p (&vr1)
2835           && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (expr_type))
2836         {
2837           typedef FIXED_WIDE_INT (WIDE_INT_MAX_PRECISION * 2) vrp_int;
2838           typedef generic_wide_int
2839              <wi::extended_tree <WIDE_INT_MAX_PRECISION * 2> > vrp_int_cst;
2840           vrp_int sizem1 = wi::mask <vrp_int> (prec, false);
2841           vrp_int size = sizem1 + 1;
2842
2843           /* Extend the values using the sign of the result to PREC2.
2844              From here on out, everthing is just signed math no matter
2845              what the input types were.  */
2846           vrp_int min0 = vrp_int_cst (vr0.min);
2847           vrp_int max0 = vrp_int_cst (vr0.max);
2848           vrp_int min1 = vrp_int_cst (vr1.min);
2849           vrp_int max1 = vrp_int_cst (vr1.max);
2850           /* Canonicalize the intervals.  */
2851           if (sign == UNSIGNED)
2852             {
2853               if (wi::ltu_p (size, min0 + max0))
2854                 {
2855                   min0 -= size;
2856                   max0 -= size;
2857                 }
2858
2859               if (wi::ltu_p (size, min1 + max1))
2860                 {
2861                   min1 -= size;
2862                   max1 -= size;
2863                 }
2864             }
2865
2866           vrp_int prod0 = min0 * min1;
2867           vrp_int prod1 = min0 * max1;
2868           vrp_int prod2 = max0 * min1;
2869           vrp_int prod3 = max0 * max1;
2870
2871           /* Sort the 4 products so that min is in prod0 and max is in
2872              prod3.  */
2873           /* min0min1 > max0max1 */
2874           if (wi::gts_p (prod0, prod3))
2875             {
2876               vrp_int tmp = prod3;
2877               prod3 = prod0;
2878               prod0 = tmp;
2879             }
2880
2881           /* min0max1 > max0min1 */
2882           if (wi::gts_p (prod1, prod2))
2883             {
2884               vrp_int tmp = prod2;
2885               prod2 = prod1;
2886               prod1 = tmp;
2887             }
2888
2889           if (wi::gts_p (prod0, prod1))
2890             {
2891               vrp_int tmp = prod1;
2892               prod1 = prod0;
2893               prod0 = tmp;
2894             }
2895
2896           if (wi::gts_p (prod2, prod3))
2897             {
2898               vrp_int tmp = prod3;
2899               prod3 = prod2;
2900               prod2 = tmp;
2901             }
2902
2903           /* diff = max - min.  */
2904           prod2 = prod3 - prod0;
2905           if (wi::geu_p (prod2, sizem1))
2906             {
2907               /* the range covers all values.  */
2908               set_value_range_to_varying (vr);
2909               return;
2910             }
2911
2912           /* The following should handle the wrapping and selecting
2913              VR_ANTI_RANGE for us.  */
2914           min = wide_int_to_tree (expr_type, prod0);
2915           max = wide_int_to_tree (expr_type, prod3);
2916           set_and_canonicalize_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, NULL);
2917           return;
2918         }
2919
2920       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2921          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
2922          precise range for such a case.  For example, if we have
2923          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
2924          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
2925          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
2926          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
2927          point.  */
2928       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2929           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (expr_type))
2930         {
2931           set_value_range_to_varying (vr);
2932           return;
2933         }
2934
2935       extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2936       return;
2937     }
2938   else if (code == RSHIFT_EXPR
2939            || code == LSHIFT_EXPR)
2940     {
2941       /* If we have a RSHIFT_EXPR with any shift values outside [0..prec-1],
2942          then drop to VR_VARYING.  Outside of this range we get undefined
2943          behavior from the shift operation.  We cannot even trust
2944          SHIFT_COUNT_TRUNCATED at this stage, because that applies to rtl
2945          shifts, and the operation at the tree level may be widened.  */
2946       if (range_int_cst_p (&vr1)
2947           && compare_tree_int (vr1.min, 0) >= 0
2948           && compare_tree_int (vr1.max, TYPE_PRECISION (expr_type)) == -1)
2949         {
2950           if (code == RSHIFT_EXPR)
2951             {
2952               /* Even if vr0 is VARYING or otherwise not usable, we can derive
2953                  useful ranges just from the shift count.  E.g.
2954                  x >> 63 for signed 64-bit x is always [-1, 0].  */
2955               if (vr0.type != VR_RANGE || symbolic_range_p (&vr0))
2956                 {
2957                   vr0.type = type = VR_RANGE;
2958                   vr0.min = vrp_val_min (expr_type);
2959                   vr0.max = vrp_val_max (expr_type);
2960                 }
2961               extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2962               return;
2963             }
2964           /* We can map lshifts by constants to MULT_EXPR handling.  */
2965           else if (code == LSHIFT_EXPR
2966                    && range_int_cst_singleton_p (&vr1))
2967             {
2968               bool saved_flag_wrapv;
2969               value_range_t vr1p = VR_INITIALIZER;
2970               vr1p.type = VR_RANGE;
2971               vr1p.min = (wide_int_to_tree
2972                           (expr_type,
2973                            wi::set_bit_in_zero (tree_to_shwi (vr1.min),
2974                                                 TYPE_PRECISION (expr_type))));
2975               vr1p.max = vr1p.min;
2976               /* We have to use a wrapping multiply though as signed overflow
2977                  on lshifts is implementation defined in C89.  */
2978               saved_flag_wrapv = flag_wrapv;
2979               flag_wrapv = 1;
2980               extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MULT_EXPR, expr_type,
2981                                                 &vr0, &vr1p);
2982               flag_wrapv = saved_flag_wrapv;
2983               return;
2984             }
2985           else if (code == LSHIFT_EXPR
2986                    && range_int_cst_p (&vr0))
2987             {
2988               int prec = TYPE_PRECISION (expr_type);
2989               int overflow_pos = prec;
2990               int bound_shift;
2991               wide_int low_bound, high_bound;
2992               bool uns = TYPE_UNSIGNED (expr_type);
2993               bool in_bounds = false;
2994
2995               if (!uns)
2996                 overflow_pos -= 1;
2997
2998               bound_shift = overflow_pos - tree_to_shwi (vr1.max);
2999               /* If bound_shift == HOST_BITS_PER_WIDE_INT, the llshift can
3000                  overflow.  However, for that to happen, vr1.max needs to be
3001                  zero, which means vr1 is a singleton range of zero, which
3002                  means it should be handled by the previous LSHIFT_EXPR
3003                  if-clause.  */
3004               wide_int bound = wi::set_bit_in_zero (bound_shift, prec);
3005               wide_int complement = ~(bound - 1);
3006
3007               if (uns)
3008                 {
3009                   low_bound = bound;
3010                   high_bound = complement;
3011                   if (wi::ltu_p (vr0.max, low_bound))
3012                     {
3013                       /* [5, 6] << [1, 2] == [10, 24].  */
3014                       /* We're shifting out only zeroes, the value increases
3015                          monotonically.  */
3016                       in_bounds = true;
3017                     }
3018                   else if (wi::ltu_p (high_bound, vr0.min))
3019                     {
3020                       /* [0xffffff00, 0xffffffff] << [1, 2]
3021                          == [0xfffffc00, 0xfffffffe].  */
3022                       /* We're shifting out only ones, the value decreases
3023                          monotonically.  */
3024                       in_bounds = true;
3025                     }
3026                 }
3027               else
3028                 {
3029                   /* [-1, 1] << [1, 2] == [-4, 4].  */
3030                   low_bound = complement;
3031                   high_bound = bound;
3032                   if (wi::lts_p (vr0.max, high_bound)
3033                       && wi::lts_p (low_bound, vr0.min))
3034                     {
3035                       /* For non-negative numbers, we're shifting out only
3036                          zeroes, the value increases monotonically.
3037                          For negative numbers, we're shifting out only ones, the
3038                          value decreases monotomically.  */
3039                       in_bounds = true;
3040                     }
3041                 }
3042
3043               if (in_bounds)
3044                 {
3045                   extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
3046                   return;
3047                 }
3048             }
3049         }
3050       set_value_range_to_varying (vr);
3051       return;
3052     }
3053   else if (code == TRUNC_DIV_EXPR
3054            || code == FLOOR_DIV_EXPR
3055            || code == CEIL_DIV_EXPR
3056            || code == EXACT_DIV_EXPR
3057            || code == ROUND_DIV_EXPR)
3058     {
3059       if (vr0.type != VR_RANGE || symbolic_range_p (&vr0))
3060         {
3061           /* For division, if op1 has VR_RANGE but op0 does not, something
3062              can be deduced just from that range.  Say [min, max] / [4, max]
3063              gives [min / 4, max / 4] range.  */
3064           if (vr1.type == VR_RANGE
3065               && !symbolic_range_p (&vr1)
3066               && range_includes_zero_p (vr1.min, vr1.max) == 0)
3067             {
3068               vr0.type = type = VR_RANGE;
3069               vr0.min = vrp_val_min (expr_type);
3070               vr0.max = vrp_val_max (expr_type);
3071             }
3072           else
3073             {
3074               set_value_range_to_varying (vr);
3075               return;
3076             }
3077         }
3078
3079       /* For divisions, if flag_non_call_exceptions is true, we must
3080          not eliminate a division by zero.  */
3081       if (cfun->can_throw_non_call_exceptions
3082           && (vr1.type != VR_RANGE
3083               || range_includes_zero_p (vr1.min, vr1.max) != 0))
3084         {
3085           set_value_range_to_varying (vr);
3086           return;
3087         }
3088
3089       /* For divisions, if op0 is VR_RANGE, we can deduce a range
3090          even if op1 is VR_VARYING, VR_ANTI_RANGE, symbolic or can
3091          include 0.  */
3092       if (vr0.type == VR_RANGE
3093           && (vr1.type != VR_RANGE
3094               || range_includes_zero_p (vr1.min, vr1.max) != 0))
3095         {
3096           tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr0.min), 0);
3097           int cmp;
3098
3099           min = NULL_TREE;
3100           max = NULL_TREE;
3101           if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
3102               || value_range_nonnegative_p (&vr1))
3103             {
3104               /* For unsigned division or when divisor is known
3105                  to be non-negative, the range has to cover
3106                  all numbers from 0 to max for positive max
3107                  and all numbers from min to 0 for negative min.  */
3108               cmp = compare_values (vr0.max, zero);
3109               if (cmp == -1)
3110                 max = zero;
3111               else if (cmp == 0 || cmp == 1)
3112                 max = vr0.max;
3113               else
3114                 type = VR_VARYING;
3115               cmp = compare_values (vr0.min, zero);
3116               if (cmp == 1)
3117                 min = zero;
3118               else if (cmp == 0 || cmp == -1)
3119                 min = vr0.min;
3120               else
3121                 type = VR_VARYING;
3122             }
3123           else
3124             {
3125               /* Otherwise the range is -max .. max or min .. -min
3126                  depending on which bound is bigger in absolute value,
3127                  as the division can change the sign.  */
3128               abs_extent_range (vr, vr0.min, vr0.max);
3129               return;
3130             }
3131           if (type == VR_VARYING)
3132             {
3133               set_value_range_to_varying (vr);
3134               return;
3135             }
3136         }
3137       else
3138         {
3139           extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
3140           return;
3141         }
3142     }
3143   else if (code == TRUNC_MOD_EXPR)
3144     {
3145       if (vr1.type != VR_RANGE
3146           || range_includes_zero_p (vr1.min, vr1.max) != 0
3147           || vrp_val_is_min (vr1.min))
3148         {
3149           set_value_range_to_varying (vr);
3150           return;
3151         }
3152       type = VR_RANGE;
3153       /* Compute MAX <|vr1.min|, |vr1.max|> - 1.  */
3154       max = fold_unary_to_constant (ABS_EXPR, expr_type, vr1.min);
3155       if (tree_int_cst_lt (max, vr1.max))
3156         max = vr1.max;
3157       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, max, build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1));
3158       /* If the dividend is non-negative the modulus will be
3159          non-negative as well.  */
3160       if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
3161           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
3162         min = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 0);
3163       else
3164         min = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, expr_type, max);
3165     }
3166   else if (code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR || code == BIT_XOR_EXPR)
3167     {
3168       bool int_cst_range0, int_cst_range1;
3169       wide_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
3170       wide_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
3171
3172       int_cst_range0 = zero_nonzero_bits_from_vr (expr_type, &vr0,
3173                                                   &may_be_nonzero0,
3174                                                   &must_be_nonzero0);
3175       int_cst_range1 = zero_nonzero_bits_from_vr (expr_type, &vr1,
3176                                                   &may_be_nonzero1,
3177                                                   &must_be_nonzero1);
3178
3179       type = VR_RANGE;
3180       if (code == BIT_AND_EXPR)
3181         {
3182           min = wide_int_to_tree (expr_type,
3183                                   must_be_nonzero0 & must_be_nonzero1);
3184           wide_int wmax = may_be_nonzero0 & may_be_nonzero1;
3185           /* If both input ranges contain only negative values we can
3186              truncate the result range maximum to the minimum of the
3187              input range maxima.  */
3188           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
3189               && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0
3190               && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
3191             {
3192               wmax = wi::min (wmax, vr0.max, TYPE_SIGN (expr_type));
3193               wmax = wi::min (wmax, vr1.max, TYPE_SIGN (expr_type));
3194             }
3195           /* If either input range contains only non-negative values
3196              we can truncate the result range maximum to the respective
3197              maximum of the input range.  */
3198           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0)
3199             wmax = wi::min (wmax, vr0.max, TYPE_SIGN (expr_type));
3200           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
3201             wmax = wi::min (wmax, vr1.max, TYPE_SIGN (expr_type));
3202           max = wide_int_to_tree (expr_type, wmax);
3203         }
3204       else if (code == BIT_IOR_EXPR)
3205         {
3206           max = wide_int_to_tree (expr_type,
3207                                   may_be_nonzero0 | may_be_nonzero1);
3208           wide_int wmin = must_be_nonzero0 | must_be_nonzero1;
3209           /* If the input ranges contain only positive values we can
3210              truncate the minimum of the result range to the maximum
3211              of the input range minima.  */
3212           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
3213               && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0
3214               && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
3215             {
3216               wmin = wi::max (wmin, vr0.min, TYPE_SIGN (expr_type));
3217               wmin = wi::max (wmin, vr1.min, TYPE_SIGN (expr_type));
3218             }
3219           /* If either input range contains only negative values
3220              we can truncate the minimum of the result range to the
3221              respective minimum range.  */
3222           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0)
3223             wmin = wi::max (wmin, vr0.min, TYPE_SIGN (expr_type));
3224           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
3225             wmin = wi::max (wmin, vr1.min, TYPE_SIGN (expr_type));
3226           min = wide_int_to_tree (expr_type, wmin);
3227         }
3228       else if (code == BIT_XOR_EXPR)
3229         {
3230           wide_int result_zero_bits = ((must_be_nonzero0 & must_be_nonzero1)
3231                                        | ~(may_be_nonzero0 | may_be_nonzero1));
3232           wide_int result_one_bits
3233             = (must_be_nonzero0.and_not (may_be_nonzero1)
3234                | must_be_nonzero1.and_not (may_be_nonzero0));
3235           max = wide_int_to_tree (expr_type, ~result_zero_bits);
3236           min = wide_int_to_tree (expr_type, result_one_bits);
3237           /* If the range has all positive or all negative values the
3238              result is better than VARYING.  */
3239           if (tree_int_cst_sgn (min) < 0
3240               || tree_int_cst_sgn (max) >= 0)
3241             ;
3242           else
3243             max = min = NULL_TREE;
3244         }
3245     }
3246   else
3247     gcc_unreachable ();
3248
3249   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
3250      VARYING.  But we do accept an overflow infinity representation.  */
3251   if (min == NULL_TREE
3252       || (TREE_OVERFLOW_P (min) && !is_overflow_infinity (min))
3253       || max == NULL_TREE
3254       || (TREE_OVERFLOW_P (max) && !is_overflow_infinity (max)))
3255     {
3256       set_value_range_to_varying (vr);
3257       return;
3258     }
3259
3260   /* We punt if:
3261      1) [-INF, +INF]
3262      2) [-INF, +-INF(OVF)]
3263      3) [+-INF(OVF), +INF]
3264      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
3265      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
3266      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
3267      overflow.  */
3268   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
3269       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
3270     {
3271       set_value_range_to_varying (vr);
3272       return;
3273     }
3274
3275   cmp = compare_values (min, max);
3276   if (cmp == -2 || cmp == 1)
3277     {
3278       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
3279          then the operation caused one of them to wrap around, mark
3280          the new range VARYING.  */
3281       set_value_range_to_varying (vr);
3282     }
3283   else
3284     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
3285 }
3286
3287 /* Extract range information from a binary expression OP0 CODE OP1 based on
3288    the ranges of each of its operands with resulting type EXPR_TYPE.
3289    The resulting range is stored in *VR.  */
3290
3291 static void
3292 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr,
3293                                 enum tree_code code,
3294                                 tree expr_type, tree op0, tree op1)
3295 {
3296   value_range_t vr0 = VR_INITIALIZER;
3297   value_range_t vr1 = VR_INITIALIZER;
3298
3299   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3300      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3301   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3302     vr0 = *(get_value_range (op0));
3303   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3304     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3305   else
3306     set_value_range_to_varying (&vr0);
3307
3308   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3309     vr1 = *(get_value_range (op1));
3310   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3311     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3312   else
3313     set_value_range_to_varying (&vr1);
3314
3315   extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, &vr0, &vr1);
3316
3317   /* Try harder for PLUS and MINUS if the range of one operand is symbolic
3318      and based on the other operand, for example if it was deduced from a
3319      symbolic comparison.  When a bound of the range of the first operand
3320      is invariant, we set the corresponding bound of the new range to INF
3321      in order to avoid recursing on the range of the second operand.  */
3322   if (vr->type == VR_VARYING
3323       && (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR)
3324       && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
3325       && vr0.type == VR_RANGE
3326       && symbolic_range_based_on_p (&vr0, op1))
3327     {
3328       const bool minus_p = (code == MINUS_EXPR);
3329       value_range_t n_vr1 = VR_INITIALIZER;
3330
3331       /* Try with VR0 and [-INF, OP1].  */
3332       if (is_gimple_min_invariant (minus_p ? vr0.max : vr0.min))
3333         set_value_range (&n_vr1, VR_RANGE, vrp_val_min (expr_type), op1, NULL);
3334
3335       /* Try with VR0 and [OP1, +INF].  */
3336       else if (is_gimple_min_invariant (minus_p ? vr0.min : vr0.max))
3337         set_value_range (&n_vr1, VR_RANGE, op1, vrp_val_max (expr_type), NULL);
3338
3339       /* Try with VR0 and [OP1, OP1].  */
3340       else
3341         set_value_range (&n_vr1, VR_RANGE, op1, op1, NULL);
3342
3343       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, &vr0, &n_vr1);
3344     }
3345
3346   if (vr->type == VR_VARYING
3347       && (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR)
3348       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
3349       && vr1.type == VR_RANGE
3350       && symbolic_range_based_on_p (&vr1, op0))
3351     {
3352       const bool minus_p = (code == MINUS_EXPR);
3353       value_range_t n_vr0 = VR_INITIALIZER;
3354
3355       /* Try with [-INF, OP0] and VR1.  */
3356       if (is_gimple_min_invariant (minus_p ? vr1.max : vr1.min))
3357         set_value_range (&n_vr0, VR_RANGE, vrp_val_min (expr_type), op0, NULL);
3358
3359       /* Try with [OP0, +INF] and VR1.  */
3360       else if (is_gimple_min_invariant (minus_p ? vr1.min : vr1.max))
3361         set_value_range (&n_vr0, VR_RANGE, op0, vrp_val_max (expr_type), NULL);
3362
3363       /* Try with [OP0, OP0] and VR1.  */
3364       else
3365         set_value_range (&n_vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
3366
3367       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, &n_vr0, &vr1);
3368     }
3369 }
3370
3371 /* Extract range information from a unary operation CODE based on
3372    the range of its operand *VR0 with type OP0_TYPE with resulting type TYPE.
3373    The The resulting range is stored in *VR.  */
3374
3375 static void
3376 extract_range_from_unary_expr_1 (value_range_t *vr,
3377                                  enum tree_code code, tree type,
3378                                  value_range_t *vr0_, tree op0_type)
3379 {
3380   value_range_t vr0 = *vr0_, vrtem0 = VR_INITIALIZER, vrtem1 = VR_INITIALIZER;
3381
3382   /* VRP only operates on integral and pointer types.  */
3383   if (!(INTEGRAL_TYPE_P (op0_type)
3384         || POINTER_TYPE_P (op0_type))
3385       || !(INTEGRAL_TYPE_P (type)
3386            || POINTER_TYPE_P (type)))
3387     {
3388       set_value_range_to_varying (vr);
3389       return;
3390     }
3391
3392   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
3393   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
3394     {
3395       set_value_range_to_undefined (vr);
3396       return;
3397     }
3398
3399   /* Handle operations that we express in terms of others.  */
3400   if (code == PAREN_EXPR || code == OBJ_TYPE_REF)
3401     {
3402       /* PAREN_EXPR and OBJ_TYPE_REF are simple copies.  */
3403       copy_value_range (vr, &vr0);
3404       return;
3405     }
3406   else if (code == NEGATE_EXPR)
3407     {
3408       /* -X is simply 0 - X, so re-use existing code that also handles
3409          anti-ranges fine.  */
3410       value_range_t zero = VR_INITIALIZER;
3411       set_value_range_to_value (&zero, build_int_cst (type, 0), NULL);
3412       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR, type, &zero, &vr0);
3413       return;
3414     }
3415   else if (code == BIT_NOT_EXPR)
3416     {
3417       /* ~X is simply -1 - X, so re-use existing code that also handles
3418          anti-ranges fine.  */
3419       value_range_t minusone = VR_INITIALIZER;
3420       set_value_range_to_value (&minusone, build_int_cst (type, -1), NULL);
3421       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR,
3422                                         type, &minusone, &vr0);
3423       return;
3424     }
3425
3426   /* Now canonicalize anti-ranges to ranges when they are not symbolic
3427      and express op ~[]  as (op []') U (op []'').  */
3428   if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
3429       && ranges_from_anti_range (&vr0, &vrtem0, &vrtem1))
3430     {
3431       extract_range_from_unary_expr_1 (vr, code, type, &vrtem0, op0_type);
3432       if (vrtem1.type != VR_UNDEFINED)
3433         {
3434           value_range_t vrres = VR_INITIALIZER;
3435           extract_range_from_unary_expr_1 (&vrres, code, type,
3436                                            &vrtem1, op0_type);
3437           vrp_meet (vr, &vrres);
3438         }
3439       return;
3440     }
3441
3442   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code))
3443     {
3444       tree inner_type = op0_type;
3445       tree outer_type = type;
3446
3447       /* If the expression evaluates to a pointer, we are only interested in
3448          determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
3449       if (POINTER_TYPE_P (type))
3450         {
3451           if (range_is_nonnull (&vr0))
3452             set_value_range_to_nonnull (vr, type);
3453           else if (range_is_null (&vr0))
3454             set_value_range_to_null (vr, type);
3455           else
3456             set_value_range_to_varying (vr);
3457           return;
3458         }
3459
3460       /* If VR0 is varying and we increase the type precision, assume
3461          a full range for the following transformation.  */
3462       if (vr0.type == VR_VARYING
3463           && INTEGRAL_TYPE_P (inner_type)
3464           && TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type))
3465         {
3466           vr0.type = VR_RANGE;
3467           vr0.min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
3468           vr0.max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
3469         }
3470
3471       /* If VR0 is a constant range or anti-range and the conversion is
3472          not truncating we can convert the min and max values and
3473          canonicalize the resulting range.  Otherwise we can do the
3474          conversion if the size of the range is less than what the
3475          precision of the target type can represent and the range is
3476          not an anti-range.  */
3477       if ((vr0.type == VR_RANGE
3478            || vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
3479           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
3480           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
3481           && (!is_overflow_infinity (vr0.min)
3482               || (vr0.type == VR_RANGE
3483                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
3484                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
3485                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
3486           && (!is_overflow_infinity (vr0.max)
3487               || (vr0.type == VR_RANGE
3488                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
3489                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
3490                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
3491           && (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
3492               || (vr0.type == VR_RANGE
3493                   && integer_zerop (int_const_binop (RSHIFT_EXPR,
3494                        int_const_binop (MINUS_EXPR, vr0.max, vr0.min),
3495                          size_int (TYPE_PRECISION (outer_type)))))))
3496         {
3497           tree new_min, new_max;
3498           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3499             new_min = negative_overflow_infinity (outer_type);
3500           else
3501             new_min = force_fit_type (outer_type, wi::to_widest (vr0.min),
3502                                       0, false);
3503           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3504             new_max = positive_overflow_infinity (outer_type);
3505           else
3506             new_max = force_fit_type (outer_type, wi::to_widest (vr0.max),
3507                                       0, false);
3508           set_and_canonicalize_value_range (vr, vr0.type,
3509                                             new_min, new_max, NULL);
3510           return;
3511         }
3512
3513       set_value_range_to_varying (vr);
3514       return;
3515     }
3516   else if (code == ABS_EXPR)
3517     {
3518       tree min, max;
3519       int cmp;
3520
3521       /* Pass through vr0 in the easy cases.  */
3522       if (TYPE_UNSIGNED (type)
3523           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
3524         {
3525           copy_value_range (vr, &vr0);
3526           return;
3527         }
3528
3529       /* For the remaining varying or symbolic ranges we can't do anything
3530          useful.  */
3531       if (vr0.type == VR_VARYING
3532           || symbolic_range_p (&vr0))
3533         {
3534           set_value_range_to_varying (vr);
3535           return;
3536         }
3537
3538       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
3539          useful range.  */
3540       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3541           && ((vr0.type == VR_RANGE
3542                && vrp_val_is_min (vr0.min))
3543               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
3544                   && !vrp_val_is_min (vr0.min))))
3545         {
3546           set_value_range_to_varying (vr);
3547           return;
3548         }
3549
3550       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
3551          included negative values.  */
3552       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3553         min = positive_overflow_infinity (type);
3554       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
3555         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3556       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3557         min = TYPE_MAX_VALUE (type);
3558       else if (supports_overflow_infinity (type))
3559         min = positive_overflow_infinity (type);
3560       else
3561         {
3562           set_value_range_to_varying (vr);
3563           return;
3564         }
3565
3566       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3567         max = positive_overflow_infinity (type);
3568       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
3569         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3570       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3571         max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3572       else if (supports_overflow_infinity (type)
3573                /* We shouldn't generate [+INF, +INF] as set_value_range
3574                   doesn't like this and ICEs.  */
3575                && !is_positive_overflow_infinity (min))
3576         max = positive_overflow_infinity (type);
3577       else
3578         {
3579           set_value_range_to_varying (vr);
3580           return;
3581         }
3582
3583       cmp = compare_values (min, max);
3584
3585       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
3586          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
3587       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
3588         {
3589           if (range_includes_zero_p (vr0.min, vr0.max) == 1)
3590             {
3591               /* Take the lower of the two values.  */
3592               if (cmp != 1)
3593                 max = min;
3594
3595               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
3596                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
3597                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
3598                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
3599               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3600                 {
3601                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (type);
3602
3603                   min = (vr0.min != type_min_value
3604                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
3605                                             build_int_cst (TREE_TYPE (type_min_value), 1))
3606                          : type_min_value);
3607                 }
3608               else
3609                 {
3610                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
3611                     min = negative_overflow_infinity (type);
3612                   else
3613                     min = TYPE_MIN_VALUE (type);
3614                 }
3615             }
3616           else
3617             {
3618               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
3619                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
3620                  anti-range.  */
3621               vr0.type = VR_RANGE;
3622               min = build_int_cst (type, 0);
3623               if (needs_overflow_infinity (type))
3624                 {
3625                   if (supports_overflow_infinity (type))
3626                     max = positive_overflow_infinity (type);
3627                   else
3628                     {
3629                       set_value_range_to_varying (vr);
3630                       return;
3631                     }
3632                 }
3633               else
3634                 max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3635             }
3636         }
3637
3638       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
3639          range will be zero.  */
3640       else if (range_includes_zero_p (vr0.min, vr0.max) == 1)
3641         {
3642           if (cmp == 1)
3643             max = min;
3644           min = build_int_cst (type, 0);
3645         }
3646       else
3647         {
3648           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
3649           if (cmp == 1)
3650             {
3651               tree t = min;
3652               min = max;
3653               max = t;
3654             }
3655         }
3656
3657       cmp = compare_values (min, max);
3658       if (cmp == -2 || cmp == 1)
3659         {
3660           /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
3661              then the operation caused one of them to wrap around, mark
3662              the new range VARYING.  */
3663           set_value_range_to_varying (vr);
3664         }
3665       else
3666         set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
3667       return;
3668     }
3669
3670   /* For unhandled operations fall back to varying.  */
3671   set_value_range_to_varying (vr);
3672   return;
3673 }
3674
3675
3676 /* Extract range information from a unary expression CODE OP0 based on
3677    the range of its operand with resulting type TYPE.
3678    The resulting range is stored in *VR.  */
3679
3680 static void
3681 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3682                                tree type, tree op0)
3683 {
3684   value_range_t vr0 = VR_INITIALIZER;
3685
3686   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
3687      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3688   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3689     vr0 = *(get_value_range (op0));
3690   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3691     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3692   else
3693     set_value_range_to_varying (&vr0);
3694
3695   extract_range_from_unary_expr_1 (vr, code, type, &vr0, TREE_TYPE (op0));
3696 }
3697
3698
3699 /* Extract range information from a conditional expression STMT based on
3700    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
3701
3702 static void
3703 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, gassign *stmt)
3704 {
3705   tree op0, op1;
3706   value_range_t vr0 = VR_INITIALIZER;
3707   value_range_t vr1 = VR_INITIALIZER;
3708
3709   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3710      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3711   op0 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
3712   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3713     vr0 = *(get_value_range (op0));
3714   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3715     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3716   else
3717     set_value_range_to_varying (&vr0);
3718
3719   op1 = gimple_assign_rhs3 (stmt);
3720   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3721     vr1 = *(get_value_range (op1));
3722   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3723     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3724   else
3725     set_value_range_to_varying (&vr1);
3726
3727   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
3728   copy_value_range (vr, &vr0);
3729   vrp_meet (vr, &vr1);
3730 }
3731
3732
3733 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
3734    on the range of its operand and the expression code.  */
3735
3736 static void
3737 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3738                                tree type, tree op0, tree op1)
3739 {
3740   bool sop = false;
3741   tree val;
3742
3743   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, false, &sop,
3744                                                  NULL);
3745
3746   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
3747      representation is that we lose the ability to record overflow
3748      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
3749      which relies on overflow.  */
3750
3751   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
3752     {
3753       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
3754          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
3755          type.  */
3756       val = fold_convert (type, val);
3757       if (is_gimple_min_invariant (val))
3758         set_value_range_to_value (vr, val, vr->equiv);
3759       else
3760         set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
3761     }
3762   else
3763     /* The result of a comparison is always true or false.  */
3764     set_value_range_to_truthvalue (vr, type);
3765 }
3766
3767 /* Helper function for simplify_internal_call_using_ranges and
3768    extract_range_basic.  Return true if OP0 SUBCODE OP1 for
3769    SUBCODE {PLUS,MINUS,MULT}_EXPR is known to never overflow or
3770    always overflow.  Set *OVF to true if it is known to always
3771    overflow.  */
3772
3773 static bool
3774 check_for_binary_op_overflow (enum tree_code subcode, tree type,
3775                               tree op0, tree op1, bool *ovf)
3776 {
3777   value_range_t vr0 = VR_INITIALIZER;
3778   value_range_t vr1 = VR_INITIALIZER;
3779   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3780     vr0 = *get_value_range (op0);
3781   else if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST)
3782     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3783   else
3784     set_value_range_to_varying (&vr0);
3785
3786   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3787     vr1 = *get_value_range (op1);
3788   else if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
3789     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3790   else
3791     set_value_range_to_varying (&vr1);
3792
3793   if (!range_int_cst_p (&vr0)
3794       || TREE_OVERFLOW (vr0.min)
3795       || TREE_OVERFLOW (vr0.max))
3796     {
3797       vr0.min = vrp_val_min (TREE_TYPE (op0));
3798       vr0.max = vrp_val_max (TREE_TYPE (op0));
3799     }
3800   if (!range_int_cst_p (&vr1)
3801       || TREE_OVERFLOW (vr1.min)
3802       || TREE_OVERFLOW (vr1.max))
3803     {
3804       vr1.min = vrp_val_min (TREE_TYPE (op1));
3805       vr1.max = vrp_val_max (TREE_TYPE (op1));
3806     }
3807   *ovf = arith_overflowed_p (subcode, type, vr0.min,
3808                              subcode == MINUS_EXPR ? vr1.max : vr1.min);
3809   if (arith_overflowed_p (subcode, type, vr0.max,
3810                           subcode == MINUS_EXPR ? vr1.min : vr1.max) != *ovf)
3811     return false;
3812   if (subcode == MULT_EXPR)
3813     {
3814       if (arith_overflowed_p (subcode, type, vr0.min, vr1.max) != *ovf
3815           || arith_overflowed_p (subcode, type, vr0.max, vr1.min) != *ovf)
3816         return false;
3817     }
3818   if (*ovf)
3819     {
3820       /* So far we found that there is an overflow on the boundaries.
3821          That doesn't prove that there is an overflow even for all values
3822          in between the boundaries.  For that compute widest_int range
3823          of the result and see if it doesn't overlap the range of
3824          type.  */
3825       widest_int wmin, wmax;
3826       widest_int w[4];
3827       int i;
3828       w[0] = wi::to_widest (vr0.min);
3829       w[1] = wi::to_widest (vr0.max);
3830       w[2] = wi::to_widest (vr1.min);
3831       w[3] = wi::to_widest (vr1.max);
3832       for (i = 0; i < 4; i++)
3833         {
3834           widest_int wt;
3835           switch (subcode)
3836             {
3837             case PLUS_EXPR:
3838               wt = wi::add (w[i & 1], w[2 + (i & 2) / 2]);
3839               break;
3840             case MINUS_EXPR:
3841               wt = wi::sub (w[i & 1], w[2 + (i & 2) / 2]);
3842               break;
3843             case MULT_EXPR:
3844               wt = wi::mul (w[i & 1], w[2 + (i & 2) / 2]);
3845               break;
3846             default:
3847               gcc_unreachable ();
3848             }
3849           if (i == 0)
3850             {
3851               wmin = wt;
3852               wmax = wt;
3853             }
3854           else
3855             {
3856               wmin = wi::smin (wmin, wt);
3857               wmax = wi::smax (wmax, wt);
3858             }
3859         }
3860       /* The result of op0 CODE op1 is known to be in range
3861          [wmin, wmax].  */
3862       widest_int wtmin = wi::to_widest (vrp_val_min (type));
3863       widest_int wtmax = wi::to_widest (vrp_val_max (type));
3864       /* If all values in [wmin, wmax] are smaller than
3865          [wtmin, wtmax] or all are larger than [wtmin, wtmax],
3866          the arithmetic operation will always overflow.  */
3867       if (wi::lts_p (wmax, wtmin) || wi::gts_p (wmin, wtmax))
3868         return true;
3869       return false;
3870     }
3871   return true;
3872 }
3873
3874 /* Try to derive a nonnegative or nonzero range out of STMT relying
3875    primarily on generic routines in fold in conjunction with range data.
3876    Store the result in *VR */
3877
3878 static void
3879 extract_range_basic (value_range_t *vr, gimple stmt)
3880 {
3881   bool sop = false;
3882   tree type = gimple_expr_type (stmt);
3883
3884   if (gimple_call_builtin_p (stmt, BUILT_IN_NORMAL))
3885     {
3886       tree fndecl = gimple_call_fndecl (stmt), arg;
3887       int mini, maxi, zerov = 0, prec;
3888
3889       switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
3890         {
3891         case BUILT_IN_CONSTANT_P:
3892           /* If the call is __builtin_constant_p and the argument is a
3893              function parameter resolve it to false.  This avoids bogus
3894              array bound warnings.
3895              ???  We could do this as early as inlining is finished.  */
3896           arg = gimple_call_arg (stmt, 0);
3897           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
3898               && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (arg)
3899               && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (arg)) == PARM_DECL)
3900             {
3901               set_value_range_to_null (vr, type);
3902               return;
3903             }
3904           break;
3905           /* Both __builtin_ffs* and __builtin_popcount return
3906              [0, prec].  */
3907         CASE_INT_FN (BUILT_IN_FFS):
3908         CASE_INT_FN (BUILT_IN_POPCOUNT):
3909           arg = gimple_call_arg (stmt, 0);
3910           prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg));
3911           mini = 0;
3912           maxi = prec;
3913           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
3914             {
3915               value_range_t *vr0 = get_value_range (arg);
3916               /* If arg is non-zero, then ffs or popcount
3917                  are non-zero.  */
3918               if (((vr0->type == VR_RANGE
3919                     && range_includes_zero_p (vr0->min, vr0->max) == 0)
3920                    || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE
3921                        && range_includes_zero_p (vr0->min, vr0->max) == 1))
3922                   && !is_overflow_infinity (vr0->min)
3923                   && !is_overflow_infinity (vr0->max))
3924                 mini = 1;
3925               /* If some high bits are known to be zero,
3926                  we can decrease the maximum.  */
3927               if (vr0->type == VR_RANGE
3928                   && TREE_CODE (vr0->max) == INTEGER_CST
3929                   && !operand_less_p (vr0->min,
3930                                       build_zero_cst (TREE_TYPE (vr0->min)))
3931                   && !is_overflow_infinity (vr0->max))
3932                 maxi = tree_floor_log2 (vr0->max) + 1;
3933             }
3934           goto bitop_builtin;
3935           /* __builtin_parity* returns [0, 1].  */
3936         CASE_INT_FN (BUILT_IN_PARITY):
3937           mini = 0;
3938           maxi = 1;
3939           goto bitop_builtin;
3940           /* __builtin_c[lt]z* return [0, prec-1], except for
3941              when the argument is 0, but that is undefined behavior.
3942              On many targets where the CLZ RTL or optab value is defined
3943              for 0 the value is prec, so include that in the range
3944              by default.  */
3945         CASE_INT_FN (BUILT_IN_CLZ):
3946           arg = gimple_call_arg (stmt, 0);
3947           prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg));
3948           mini = 0;
3949           maxi = prec;
3950           if (optab_handler (clz_optab, TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg)))
3951               != CODE_FOR_nothing
3952               && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg)),
3953                                             zerov)
3954               /* Handle only the single common value.  */
3955               && zerov != prec)
3956             /* Magic value to give up, unless vr0 proves
3957                arg is non-zero.  */
3958             mini = -2;
3959           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
3960             {
3961               value_range_t *vr0 = get_value_range (arg);
3962               /* From clz of VR_RANGE minimum we can compute
3963                  result maximum.  */
3964               if (vr0->type == VR_RANGE
3965                   && TREE_CODE (vr0->min) == INTEGER_CST
3966                   && !is_overflow_infinity (vr0->min))
3967                 {
3968                   maxi = prec - 1 - tree_floor_log2 (vr0->min);
3969                   if (maxi != prec)
3970                     mini = 0;
3971                 }
3972               else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE
3973                        && integer_zerop (vr0->min)
3974                        && !is_overflow_infinity (vr0->min))
3975                 {
3976                   maxi = prec - 1;
3977                   mini = 0;
3978                 }
3979               if (mini == -2)
3980                 break;
3981               /* From clz of VR_RANGE maximum we can compute
3982                  result minimum.  */
3983               if (vr0->type == VR_RANGE
3984                   && TREE_CODE (vr0->max) == INTEGER_CST
3985                   && !is_overflow_infinity (vr0->max))
3986                 {
3987                   mini = prec - 1 - tree_floor_log2 (vr0->max);
3988                   if (mini == prec)
3989                     break;
3990                 }
3991             }
3992           if (mini == -2)
3993             break;
3994           goto bitop_builtin;
3995           /* __builtin_ctz* return [0, prec-1], except for
3996              when the argument is 0, but that is undefined behavior.
3997              If there is a ctz optab for this mode and
3998              CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO, include that in the range,
3999              otherwise just assume 0 won't be seen.  */
4000         CASE_INT_FN (BUILT_IN_CTZ):
4001           arg = gimple_call_arg (stmt, 0);
4002           prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg));
4003           mini = 0;
4004           maxi = prec - 1;
4005           if (optab_handler (ctz_optab, TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg)))
4006               != CODE_FOR_nothing
4007               && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg)),
4008                                             zerov))
4009             {
4010               /* Handle only the two common values.  */
4011               if (zerov == -1)
4012                 mini = -1;
4013               else if (zerov == prec)
4014                 maxi = prec;
4015               else
4016                 /* Magic value to give up, unless vr0 proves
4017                    arg is non-zero.  */
4018                 mini = -2;
4019             }
4020           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4021             {
4022               value_range_t *vr0 = get_value_range (arg);
4023               /* If arg is non-zero, then use [0, prec - 1].  */
4024               if (((vr0->type == VR_RANGE
4025                     && integer_nonzerop (vr0->min))
4026                    || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE
4027                        && integer_zerop (vr0->min)))
4028                   && !is_overflow_infinity (vr0->min))
4029                 {
4030                   mini = 0;
4031                   maxi = prec - 1;
4032                 }
4033               /* If some high bits are known to be zero,
4034                  we can decrease the result maximum.  */
4035               if (vr0->type == VR_RANGE
4036                   && TREE_CODE (vr0->max) == INTEGER_CST
4037                   && !is_overflow_infinity (vr0->max))
4038                 {
4039                   maxi = tree_floor_log2 (vr0->max);
4040                   /* For vr0 [0, 0] give up.  */
4041                   if (maxi == -1)
4042                     break;
4043                 }
4044             }
4045           if (mini == -2)
4046             break;
4047           goto bitop_builtin;
4048           /* __builtin_clrsb* returns [0, prec-1].  */
4049         CASE_INT_FN (BUILT_IN_CLRSB):
4050           arg = gimple_call_arg (stmt, 0);
4051           prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg));
4052           mini = 0;
4053           maxi = prec - 1;
4054           goto bitop_builtin;
4055         bitop_builtin:
4056           set_value_range (vr, VR_RANGE, build_int_cst (type, mini),
4057                            build_int_cst (type, maxi), NULL);
4058           return;
4059         default:
4060           break;
4061         }
4062     }
4063   else if (is_gimple_call (stmt) && gimple_call_internal_p (stmt))
4064     {
4065       enum tree_code subcode = ERROR_MARK;
4066       switch (gimple_call_internal_fn (stmt))
4067         {
4068         case IFN_UBSAN_CHECK_ADD:
4069           subcode = PLUS_EXPR;
4070           break;
4071         case IFN_UBSAN_CHECK_SUB:
4072           subcode = MINUS_EXPR;
4073           break;
4074         case IFN_UBSAN_CHECK_MUL:
4075           subcode = MULT_EXPR;
4076           break;
4077         default:
4078           break;
4079         }
4080       if (subcode != ERROR_MARK)
4081         {
4082           bool saved_flag_wrapv = flag_wrapv;
4083           /* Pretend the arithmetics is wrapping.  If there is
4084              any overflow, we'll complain, but will actually do
4085              wrapping operation.  */
4086           flag_wrapv = 1;
4087           extract_range_from_binary_expr (vr, subcode, type,
4088                                           gimple_call_arg (stmt, 0),
4089                                           gimple_call_arg (stmt, 1));
4090           flag_wrapv = saved_flag_wrapv;
4091
4092           /* If for both arguments vrp_valueize returned non-NULL,
4093              this should have been already folded and if not, it
4094              wasn't folded because of overflow.  Avoid removing the
4095              UBSAN_CHECK_* calls in that case.  */
4096           if (vr->type == VR_RANGE
4097               && (vr->min == vr->max
4098                   || operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)))
4099             set_value_range_to_varying (vr);
4100           return;
4101         }
4102     }
4103   /* Handle extraction of the two results (result of arithmetics and
4104      a flag whether arithmetics overflowed) from {ADD,SUB,MUL}_OVERFLOW
4105      internal function.  */
4106   else if (is_gimple_assign (stmt)
4107            && (gimple_assign_rhs_code (stmt) == REALPART_EXPR
4108                || gimple_assign_rhs_code (stmt) == IMAGPART_EXPR)
4109            && INTEGRAL_TYPE_P (type))
4110     {
4111       enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
4112       tree op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4113       if (TREE_CODE (op) == code && TREE_CODE (TREE_OPERAND (op, 0)) == SSA_NAME)
4114         {
4115           gimple g = SSA_NAME_DEF_STMT (TREE_OPERAND (op, 0));
4116           if (is_gimple_call (g) && gimple_call_internal_p (g))
4117             {
4118               enum tree_code subcode = ERROR_MARK;
4119               switch (gimple_call_internal_fn (g))
4120                 {
4121                 case IFN_ADD_OVERFLOW:
4122                   subcode = PLUS_EXPR;
4123                   break;
4124                 case IFN_SUB_OVERFLOW:
4125                   subcode = MINUS_EXPR;
4126                   break;
4127                 case IFN_MUL_OVERFLOW:
4128                   subcode = MULT_EXPR;
4129                   break;
4130                 default:
4131                   break;
4132                 }
4133               if (subcode != ERROR_MARK)
4134                 {
4135                   tree op0 = gimple_call_arg (g, 0);
4136                   tree op1 = gimple_call_arg (g, 1);
4137                   if (code == IMAGPART_EXPR)
4138                     {
4139                       bool ovf = false;
4140                       if (check_for_binary_op_overflow (subcode, type,
4141                                                         op0, op1, &ovf))
4142                         set_value_range_to_value (vr,
4143                                                   build_int_cst (type, ovf),
4144                                                   NULL);
4145                       else
4146                         set_value_range (vr, VR_RANGE, build_int_cst (type, 0),
4147                                          build_int_cst (type, 1), NULL);
4148                     }
4149                   else if (types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op0))
4150                            && types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op1)))
4151                     {
4152                       bool saved_flag_wrapv = flag_wrapv;
4153                       /* Pretend the arithmetics is wrapping.  If there is
4154                          any overflow, IMAGPART_EXPR will be set.  */
4155                       flag_wrapv = 1;
4156                       extract_range_from_binary_expr (vr, subcode, type,
4157                                                       op0, op1);
4158                       flag_wrapv = saved_flag_wrapv;
4159                     }
4160                   else
4161                     {
4162                       value_range_t vr0 = VR_INITIALIZER;
4163                       value_range_t vr1 = VR_INITIALIZER;
4164                       bool saved_flag_wrapv = flag_wrapv;
4165                       /* Pretend the arithmetics is wrapping.  If there is
4166                          any overflow, IMAGPART_EXPR will be set.  */
4167                       flag_wrapv = 1;
4168                       extract_range_from_unary_expr (&vr0, NOP_EXPR,
4169                                                      type, op0);
4170                       extract_range_from_unary_expr (&vr1, NOP_EXPR,
4171                                                      type, op1);
4172                       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, subcode, type,
4173                                                         &vr0, &vr1);
4174                       flag_wrapv = saved_flag_wrapv;
4175                     }
4176                   return;
4177                 }
4178             }
4179         }
4180     }
4181   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4182       && gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (stmt, &sop))
4183     set_value_range_to_nonnegative (vr, type,
4184                                     sop || stmt_overflow_infinity (stmt));
4185   else if (vrp_stmt_computes_nonzero (stmt, &sop)
4186            && !sop)
4187     set_value_range_to_nonnull (vr, type);
4188   else
4189     set_value_range_to_varying (vr);
4190 }
4191
4192
4193 /* Try to compute a useful range out of assignment STMT and store it
4194    in *VR.  */
4195
4196 static void
4197 extract_range_from_assignment (value_range_t *vr, gassign *stmt)
4198 {
4199   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
4200
4201   if (code == ASSERT_EXPR)
4202     extract_range_from_assert (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
4203   else if (code == SSA_NAME)
4204     extract_range_from_ssa_name (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
4205   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary)
4206     extract_range_from_binary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
4207                                     gimple_expr_type (stmt),
4208                                     gimple_assign_rhs1 (stmt),
4209                                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
4210   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
4211     extract_range_from_unary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
4212                                    gimple_expr_type (stmt),
4213                                    gimple_assign_rhs1 (stmt));
4214   else if (code == COND_EXPR)
4215     extract_range_from_cond_expr (vr, stmt);
4216   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
4217     extract_range_from_comparison (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
4218                                    gimple_expr_type (stmt),
4219                                    gimple_assign_rhs1 (stmt),
4220                                    gimple_assign_rhs2 (stmt));
4221   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
4222            && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
4223     set_value_range_to_value (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt), NULL);
4224   else
4225     set_value_range_to_varying (vr);
4226
4227   if (vr->type == VR_VARYING)
4228     extract_range_basic (vr, stmt);
4229 }
4230
4231 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
4232    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
4233    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
4234
4235 static void
4236 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop,
4237                         gimple stmt, tree var)
4238 {
4239   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type, tem;
4240   enum ev_direction dir;
4241
4242   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
4243      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
4244   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
4245     return;
4246
4247   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
4248
4249   /* Like in PR19590, scev can return a constant function.  */
4250   if (is_gimple_min_invariant (chrec))
4251     {
4252       set_value_range_to_value (vr, chrec, vr->equiv);
4253       return;
4254     }
4255
4256   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
4257     return;
4258
4259   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
4260   tem = op_with_constant_singleton_value_range (init);
4261   if (tem)
4262     init = tem;
4263   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
4264   tem = op_with_constant_singleton_value_range (step);
4265   if (tem)
4266     step = tem;
4267
4268   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
4269      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
4270      a simple expression, compare_values and possibly other functions
4271      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
4272   if (step == NULL_TREE
4273       || !is_gimple_min_invariant (step)
4274       || !valid_value_p (init))
4275     return;
4276
4277   dir = scev_direction (chrec);
4278   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
4279          or decreases,  ... */
4280       dir == EV_DIR_UNKNOWN
4281       /* ... or if it may wrap.  */
4282       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
4283                                 true))
4284     return;
4285
4286   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
4287      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
4288      because we have concluded that the loop probably does not
4289      wrap.  */
4290
4291   type = TREE_TYPE (var);
4292   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
4293     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
4294   else
4295     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
4296   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
4297     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
4298   else
4299     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
4300
4301   /* Try to use estimated number of iterations for the loop to constrain the
4302      final value in the evolution.  */
4303   if (TREE_CODE (step) == INTEGER_CST
4304       && is_gimple_val (init)
4305       && (TREE_CODE (init) != SSA_NAME
4306           || get_value_range (init)->type == VR_RANGE))
4307     {
4308       widest_int nit;
4309
4310       /* We are only entering here for loop header PHI nodes, so using
4311          the number of latch executions is the correct thing to use.  */
4312       if (max_loop_iterations (loop, &nit))
4313         {
4314           value_range_t maxvr = VR_INITIALIZER;
4315           signop sgn = TYPE_SIGN (TREE_TYPE (step));
4316           bool overflow;
4317
4318           widest_int wtmp = wi::mul (wi::to_widest (step), nit, sgn,
4319                                      &overflow);
4320           /* If the multiplication overflowed we can't do a meaningful
4321              adjustment.  Likewise if the result doesn't fit in the type
4322              of the induction variable.  For a signed type we have to
4323              check whether the result has the expected signedness which
4324              is that of the step as number of iterations is unsigned.  */
4325           if (!overflow
4326               && wi::fits_to_tree_p (wtmp, TREE_TYPE (init))
4327               && (sgn == UNSIGNED
4328                   || wi::gts_p (wtmp, 0) == wi::gts_p (step, 0)))
4329             {
4330               tem = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (init), wtmp);
4331               extract_range_from_binary_expr (&maxvr, PLUS_EXPR,
4332                                               TREE_TYPE (init), init, tem);
4333               /* Likewise if the addition did.  */
4334               if (maxvr.type == VR_RANGE)
4335                 {
4336                   tmin = maxvr.min;
4337                   tmax = maxvr.max;
4338                 }
4339             }
4340         }
4341     }
4342
4343   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
4344     {
4345       min = tmin;
4346       max = tmax;
4347
4348       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
4349          from scalar evolutions should be better.  */
4350
4351       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
4352         max = init;
4353       else
4354         min = init;
4355     }
4356   else if (vr->type == VR_RANGE)
4357     {
4358       min = vr->min;
4359       max = vr->max;
4360
4361       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
4362         {
4363           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
4364              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
4365           if (compare_values (init, max) == -1)
4366             max = init;
4367
4368           /* According to the loop information, the variable does not
4369              overflow.  If we think it does, probably because of an
4370              overflow due to arithmetic on a different INF value,
4371              reset now.  */
4372           if (is_negative_overflow_infinity (min)
4373               || compare_values (min, tmin) == -1)
4374             min = tmin;
4375
4376         }
4377       else
4378         {
4379           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
4380           if (compare_values (init, min) == 1)
4381             min = init;
4382
4383           if (is_positive_overflow_infinity (max)
4384               || compare_values (tmax, max) == -1)
4385             max = tmax;
4386         }
4387     }
4388   else
4389     return;
4390
4391   /* If we just created an invalid range with the minimum
4392      greater than the maximum, we fail conservatively.
4393      This should happen only in unreachable
4394      parts of code, or for invalid programs.  */
4395   if (compare_values (min, max) == 1
4396       || (is_negative_overflow_infinity (min)
4397           && is_positive_overflow_infinity (max)))
4398     return;
4399
4400   set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
4401 }
4402
4403
4404 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
4405
4406    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
4407      all the values in the ranges.
4408
4409    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
4410
4411    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
4412      value of the comparison.
4413
4414    Also set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an
4415    overflow infinity was used in the test.  */
4416
4417
4418 static tree
4419 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1,
4420                 bool *strict_overflow_p)
4421 {
4422   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
4423   if (vr0->type == VR_VARYING
4424       || vr0->type == VR_UNDEFINED
4425       || vr1->type == VR_VARYING
4426       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
4427     return NULL_TREE;
4428
4429   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
4430   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
4431     {
4432       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
4433          comparison.  */
4434       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
4435         return NULL_TREE;
4436
4437       /* These comparisons are never statically computable.  */
4438       if (comp == GT_EXPR
4439           || comp == GE_EXPR
4440           || comp == LT_EXPR
4441           || comp == LE_EXPR)
4442         return NULL_TREE;
4443
4444       /* Equality can be computed only between a range and an
4445          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
4446       if (vr0->type == VR_RANGE)
4447         {
4448           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
4449           value_range_t *tmp = vr0;
4450           vr0 = vr1;
4451           vr1 = tmp;
4452         }
4453
4454       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
4455
4456       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min, strict_overflow_p) == 0
4457           && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
4458         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
4459
4460       return NULL_TREE;
4461     }
4462
4463   if (!usable_range_p (vr0, strict_overflow_p)
4464       || !usable_range_p (vr1, strict_overflow_p))
4465     return NULL_TREE;
4466
4467   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
4468      operands around and change the comparison code.  */
4469   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
4470     {
4471       value_range_t *tmp;
4472       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
4473       tmp = vr0;
4474       vr0 = vr1;
4475       vr1 = tmp;
4476     }
4477
4478   if (comp == EQ_EXPR)
4479     {
4480       /* Equality may only be computed if both ranges represent
4481          exactly one value.  */
4482       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max, strict_overflow_p) == 0
4483           && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
4484         {
4485           int cmp_min = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
4486                                               strict_overflow_p);
4487           int cmp_max = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
4488                                               strict_overflow_p);
4489           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
4490             return boolean_true_node;
4491           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
4492             return boolean_false_node;
4493         }
4494       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
4495       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max,
4496                                      strict_overflow_p) == 1
4497                || compare_values_warnv (vr1->min, vr0->max,
4498                                         strict_overflow_p) == 1)
4499         return boolean_false_node;
4500
4501       return NULL_TREE;
4502     }
4503   else if (comp == NE_EXPR)
4504     {
4505       int cmp1, cmp2;
4506
4507       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
4508          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
4509          make sure that both comparisons yield similar results to
4510          avoid comparing values that cannot be compared at
4511          compile-time.  */
4512       cmp1 = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
4513       cmp2 = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
4514       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
4515         return boolean_true_node;
4516
4517       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
4518          return false.  */
4519       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max,
4520                                      strict_overflow_p) == 0
4521                && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max,
4522                                         strict_overflow_p) == 0
4523                && compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
4524                                         strict_overflow_p) == 0
4525                && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
4526                                         strict_overflow_p) == 0)
4527         return boolean_false_node;
4528
4529       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
4530       else
4531         return NULL_TREE;
4532     }
4533   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
4534     {
4535       int tst;
4536
4537       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
4538       tst = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
4539       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
4540           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
4541         {
4542           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
4543               || overflow_infinity_range_p (vr1))
4544             *strict_overflow_p = true;
4545           return boolean_true_node;
4546         }
4547
4548       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
4549       tst = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
4550       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
4551           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
4552         {
4553           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
4554               || overflow_infinity_range_p (vr1))
4555             *strict_overflow_p = true;
4556           return boolean_false_node;
4557         }
4558
4559       /* Otherwise, we don't know.  */
4560       return NULL_TREE;
4561     }
4562
4563   gcc_unreachable ();
4564 }
4565
4566
4567 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
4568    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
4569    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
4570    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
4571    possible to determine the value of the comparison.  Also set
4572    *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an overflow
4573    infinity was used in the test.  */
4574
4575 static tree
4576 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val,
4577                           bool *strict_overflow_p)
4578 {
4579   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
4580     return NULL_TREE;
4581
4582   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
4583   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
4584     {
4585       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
4586          compile time are equality and inequality.  */
4587       if (comp == GT_EXPR
4588           || comp == GE_EXPR
4589           || comp == LT_EXPR
4590           || comp == LE_EXPR)
4591         return NULL_TREE;
4592
4593       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
4594       if (value_inside_range (val, vr->min, vr->max) == 1)
4595         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
4596
4597       return NULL_TREE;
4598     }
4599
4600   if (!usable_range_p (vr, strict_overflow_p))
4601     return NULL_TREE;
4602
4603   if (comp == EQ_EXPR)
4604     {
4605       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
4606          one value.  */
4607       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0)
4608         {
4609           int cmp = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
4610           if (cmp == 0)
4611             return boolean_true_node;
4612           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
4613             return boolean_false_node;
4614         }
4615       else if (compare_values_warnv (val, vr->min, strict_overflow_p) == -1
4616                || compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1)
4617         return boolean_false_node;
4618
4619       return NULL_TREE;
4620     }
4621   else if (comp == NE_EXPR)
4622     {
4623       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
4624       if (compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1
4625           || compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 1)
4626         return boolean_true_node;
4627
4628       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
4629          false.  */
4630       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0
4631           && compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 0)
4632         return boolean_false_node;
4633
4634       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
4635       return NULL_TREE;
4636     }
4637   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
4638     {
4639       int tst;
4640
4641       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
4642       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
4643       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
4644           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
4645         {
4646           if (overflow_infinity_range_p (vr))
4647             *strict_overflow_p = true;
4648           return boolean_true_node;
4649         }
4650
4651       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
4652       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
4653       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
4654           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
4655         {
4656           if (overflow_infinity_range_p (vr))
4657             *strict_overflow_p = true;
4658           return boolean_false_node;
4659         }
4660
4661       /* Otherwise, we don't know.  */
4662       return NULL_TREE;
4663     }
4664   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
4665     {
4666       int tst;
4667
4668       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
4669       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
4670       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
4671           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
4672         {
4673           if (overflow_infinity_range_p (vr))
4674             *strict_overflow_p = true;
4675           return boolean_true_node;
4676         }
4677
4678       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
4679       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
4680       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
4681           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
4682         {
4683           if (overflow_infinity_range_p (vr))
4684             *strict_overflow_p = true;
4685           return boolean_false_node;
4686         }
4687
4688       /* Otherwise, we don't know.  */
4689       return NULL_TREE;
4690     }
4691
4692   gcc_unreachable ();
4693 }
4694
4695
4696 /* Debugging dumps.  */
4697
4698 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
4699 void debug_value_range (value_range_t *);
4700 void dump_all_value_ranges (FILE *);
4701 void debug_all_value_ranges (void);
4702 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
4703 void debug_vr_equiv (bitmap);
4704
4705
4706 /* Dump value range VR to FILE.  */
4707
4708 void
4709 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
4710 {
4711   if (vr == NULL)
4712     fprintf (file, "[]");
4713   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
4714     fprintf (file, "UNDEFINED");
4715   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
4716     {
4717       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
4718
4719       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
4720
4721       if (is_negative_overflow_infinity (vr->min))
4722         fprintf (file, "-INF(OVF)");
4723       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4724                && !TYPE_UNSIGNED (type)
4725                && vrp_val_is_min (vr->min))
4726         fprintf (file, "-INF");
4727       else
4728         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
4729
4730       fprintf (file, ", ");
4731
4732       if (is_positive_overflow_infinity (vr->max))
4733         fprintf (file, "+INF(OVF)");
4734       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4735                && vrp_val_is_max (vr->max))
4736         fprintf (file, "+INF");
4737       else
4738         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
4739
4740       fprintf (file, "]");
4741
4742       if (vr->equiv)
4743         {
4744           bitmap_iterator bi;
4745           unsigned i, c = 0;
4746
4747           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
4748
4749           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
4750             {
4751               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
4752               fprintf (file, " ");
4753               c++;
4754             }
4755
4756           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
4757         }
4758     }
4759   else if (vr->type == VR_VARYING)
4760     fprintf (file, "VARYING");
4761   else
4762     fprintf (file, "INVALID RANGE");
4763 }
4764
4765
4766 /* Dump value range VR to stderr.  */
4767
4768 DEBUG_FUNCTION void
4769 debug_value_range (value_range_t *vr)
4770 {
4771   dump_value_range (stderr, vr);
4772   fprintf (stderr, "\n");
4773 }
4774
4775
4776 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
4777
4778 void
4779 dump_all_value_ranges (FILE *file)
4780 {
4781   size_t i;
4782
4783   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
4784     {
4785       if (vr_value[i])
4786         {
4787           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
4788           fprintf (file, ": ");
4789           dump_value_range (file, vr_value[i]);
4790           fprintf (file, "\n");
4791         }
4792     }
4793
4794   fprintf (file, "\n");
4795 }
4796
4797
4798 /* Dump all value ranges to stderr.  */
4799
4800 DEBUG_FUNCTION void
4801 debug_all_value_ranges (void)
4802 {
4803   dump_all_value_ranges (stderr);
4804 }
4805
4806
4807 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
4808    create a new SSA name N and return the assertion assignment
4809    'N = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
4810
4811 static gimple
4812 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
4813 {
4814   tree a;
4815   gassign *assertion;
4816
4817   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME
4818               && COMPARISON_CLASS_P (cond));
4819
4820   a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond);
4821   assertion = gimple_build_assign (NULL_TREE, a);
4822
4823   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
4824      operand of the ASSERT_EXPR.  Create it so the new name and the old one
4825      are registered in the replacement table so that we can fix the SSA web
4826      after adding all the ASSERT_EXPRs.  */
4827   create_new_def_for (v, assertion, NULL);
4828
4829   return assertion;
4830 }
4831
4832
4833 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
4834    point values.  */
4835
4836 static inline bool
4837 fp_predicate (gimple stmt)
4838 {
4839   GIMPLE_CHECK (stmt, GIMPLE_COND);
4840
4841   return FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (stmt)));
4842 }
4843
4844 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
4845    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
4846    describes the inferred range.  Return true if a range could be
4847    inferred.  */
4848
4849 static bool
4850 infer_value_range (gimple stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
4851 {
4852   *val_p = NULL_TREE;
4853   *comp_code_p = ERROR_MARK;
4854
4855   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4856      abnormal edges.  */
4857   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
4858     return false;
4859
4860   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
4861      exceptions. ??? Relax this requirement?  */
4862   if (stmt_could_throw_p (stmt))
4863     return false;
4864
4865   /* If STMT is the last statement of a basic block with no normal
4866      successors, there is no point inferring anything about any of its
4867      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
4868      for the assertion, anyway.  */
4869   if (stmt_ends_bb_p (stmt))
4870     {
4871       edge_iterator ei;
4872       edge e;
4873
4874       FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (stmt)->succs)
4875         if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
4876           break;
4877       if (e == NULL)
4878         return false;
4879     }
4880
4881   if (infer_nonnull_range (stmt, op, true, true))
4882     {
4883       *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4884       *comp_code_p = NE_EXPR;
4885       return true;
4886     }
4887
4888   return false;
4889 }
4890
4891
4892 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
4893 void debug_asserts_for (tree);
4894 void dump_all_asserts (FILE *);
4895 void debug_all_asserts (void);
4896
4897 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
4898
4899 void
4900 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
4901 {
4902   assert_locus_t loc;
4903
4904   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
4905   print_generic_expr (file, name, 0);
4906   fprintf (file, "\n");
4907
4908   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4909   while (loc)
4910     {
4911       fprintf (file, "\t");
4912       print_gimple_stmt (file, gsi_stmt (loc->si), 0, 0);
4913       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
4914       if (loc->e)
4915         {
4916           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
4917                    loc->e->dest->index);
4918           dump_edge_info (file, loc->e, dump_flags, 0);
4919         }
4920       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
4921       print_generic_expr (file, name, 0);
4922       fprintf (file, " %s ", get_tree_code_name (loc->comp_code));
4923       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
4924       fprintf (file, "\n\n");
4925       loc = loc->next;
4926     }
4927
4928   fprintf (file, "\n");
4929 }
4930
4931
4932 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
4933
4934 DEBUG_FUNCTION void
4935 debug_asserts_for (tree name)
4936 {
4937   dump_asserts_for (stderr, name);
4938 }
4939
4940
4941 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
4942
4943 void
4944 dump_all_asserts (FILE *file)
4945 {
4946   unsigned i;
4947   bitmap_iterator bi;
4948
4949   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
4950   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
4951     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
4952   fprintf (file, "\n");
4953 }
4954
4955
4956 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
4957
4958 DEBUG_FUNCTION void
4959 debug_all_asserts (void)
4960 {
4961   dump_all_asserts (stderr);
4962 }
4963
4964
4965 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
4966    'EXPR COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
4967    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
4968    for ASSERT_EXPR <NAME, EXPR COMP_CODE VAL>.
4969
4970    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
4971    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
4972    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
4973    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
4974    must not be NULL.  */
4975
4976 static void
4977 register_new_assert_for (tree name, tree expr,
4978                          enum tree_code comp_code,
4979                          tree val,
4980                          basic_block bb,
4981                          edge e,
4982                          gimple_stmt_iterator si)
4983 {
4984   assert_locus_t n, loc, last_loc;
4985   basic_block dest_bb;
4986
4987   gcc_checking_assert (bb == NULL || e == NULL);
4988
4989   if (e == NULL)
4990     gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_COND
4991                          && gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_SWITCH);
4992
4993   /* Never build an assert comparing against an integer constant with
4994      TREE_OVERFLOW set.  This confuses our undefined overflow warning
4995      machinery.  */
4996   if (TREE_OVERFLOW_P (val))
4997     val = drop_tree_overflow (val);
4998
4999   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
5000      determine if the new location is dominated by a previously
5001      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
5002      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
5003      necessarily true.
5004
5005      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
5006      split, the new block will dominate the same set of blocks that
5007      E->DEST dominates.
5008
5009      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
5010      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
5011      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
5012      the new location to move another assertion previously registered
5013      at a block dominated by E->DEST.  */
5014   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
5015
5016   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
5017      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
5018      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
5019      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
5020      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
5021      move the assertion up in the dominance tree).
5022
5023      Note, this is implemented as a simple linked list because there
5024      should not be more than a handful of assertions registered per
5025      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
5026      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
5027   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
5028   last_loc = loc;
5029   while (loc)
5030     {
5031       if (loc->comp_code == comp_code
5032           && (loc->val == val
5033               || operand_equal_p (loc->val, val, 0))
5034           && (loc->expr == expr
5035               || operand_equal_p (loc->expr, expr, 0)))
5036         {
5037           /* If E is not a critical edge and DEST_BB
5038              dominates the existing location for the assertion, move
5039              the assertion up in the dominance tree by updating its
5040              location information.  */
5041           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
5042               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
5043             {
5044               loc->bb = dest_bb;
5045               loc->e = e;
5046               loc->si = si;
5047               return;
5048             }
5049         }
5050
5051       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
5052       last_loc = loc;
5053       loc = loc->next;
5054     }
5055
5056   /* If we didn't find an assertion already registered for
5057      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
5058      assertions associated with NAME.  */
5059   n = XNEW (struct assert_locus_d);
5060   n->bb = dest_bb;
5061   n->e = e;
5062   n->si = si;
5063   n->comp_code = comp_code;
5064   n->val = val;
5065   n->expr = expr;
5066   n->next = NULL;
5067
5068   if (last_loc)
5069     last_loc->next = n;
5070   else
5071     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
5072
5073   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
5074 }
5075
5076 /* (COND_OP0 COND_CODE COND_OP1) is a predicate which uses NAME.
5077    Extract a suitable test code and value and store them into *CODE_P and
5078    *VAL_P so the predicate is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
5079
5080    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
5081
5082    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
5083
5084 static bool
5085 extract_code_and_val_from_cond_with_ops (tree name, enum tree_code cond_code,
5086                                          tree cond_op0, tree cond_op1,
5087                                          bool invert, enum tree_code *code_p,
5088                                          tree *val_p)
5089 {
5090   enum tree_code comp_code;
5091   tree val;
5092
5093   /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
5094      or VAL COMP NAME.  */
5095   if (name == cond_op1)
5096     {
5097       /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
5098          COMP around because we need to register NAME as the
5099          first operand in the predicate.  */
5100       comp_code = swap_tree_comparison (cond_code);
5101       val = cond_op0;
5102     }
5103   else
5104     {
5105       /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
5106          comparison code remains unchanged.  */
5107       comp_code = cond_code;
5108       val = cond_op1;
5109     }
5110
5111   /* Invert the comparison code as necessary.  */
5112   if (invert)
5113     comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
5114
5115   /* VRP does not handle float types.  */
5116   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
5117     return false;
5118
5119   /* Do not register always-false predicates.
5120      FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
5121      enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
5122      fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
5123   if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
5124       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
5125     {
5126       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
5127       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
5128
5129       if (comp_code == GT_EXPR
5130           && (!max
5131               || compare_values (val, max) == 0))
5132         return false;
5133
5134       if (comp_code == LT_EXPR
5135           && (!min
5136               || compare_values (val, min) == 0))
5137         return false;
5138     }
5139   *code_p = comp_code;
5140   *val_p = val;
5141   return true;
5142 }
5143
5144 /* Find out smallest RES where RES > VAL && (RES & MASK) == RES, if any
5145    (otherwise return VAL).  VAL and MASK must be zero-extended for
5146    precision PREC.  If SGNBIT is non-zero, first xor VAL with SGNBIT
5147    (to transform signed values into unsigned) and at the end xor
5148    SGNBIT back.  */
5149
5150 static wide_int
5151 masked_increment (const wide_int &val_in, const wide_int &mask,
5152                   const wide_int &sgnbit, unsigned int prec)
5153 {
5154   wide_int bit = wi::one (prec), res;
5155   unsigned int i;
5156
5157   wide_int val = val_in ^ sgnbit;
5158   for (i = 0; i < prec; i++, bit += bit)
5159     {
5160       res = mask;
5161       if ((res & bit) == 0)
5162         continue;
5163       res = bit - 1;
5164       res = (val + bit).and_not (res);
5165       res &= mask;
5166       if (wi::gtu_p (res, val))
5167         return res ^ sgnbit;
5168     }
5169   return val ^ sgnbit;
5170 }
5171
5172 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
5173    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by BSI.
5174    Invert the condition COND if INVERT is true.  */
5175
5176 static void
5177 register_edge_assert_for_2 (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator bsi,
5178                             enum tree_code cond_code,
5179                             tree cond_op0, tree cond_op1, bool invert)
5180 {
5181   tree val;
5182   enum tree_code comp_code;
5183
5184   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
5185                                                 cond_op0,
5186                                                 cond_op1,
5187                                                 invert, &comp_code, &val))
5188     return;
5189
5190   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
5191      reachable from E.  */
5192   if (live_on_edge (e, name)
5193       && !has_single_use (name))
5194     register_new_assert_for (name, name, comp_code, val, NULL, e, bsi);
5195
5196   /* In the case of NAME <= CST and NAME being defined as
5197      NAME = (unsigned) NAME2 + CST2 we can assert NAME2 >= -CST2
5198      and NAME2 <= CST - CST2.  We can do the same for NAME > CST.
5199      This catches range and anti-range tests.  */
5200   if ((comp_code == LE_EXPR
5201        || comp_code == GT_EXPR)
5202       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
5203       && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
5204     {
5205       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
5206       tree cst2 = NULL_TREE, name2 = NULL_TREE, name3 = NULL_TREE;
5207
5208       /* Extract CST2 from the (optional) addition.  */
5209       if (is_gimple_assign (def_stmt)
5210           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == PLUS_EXPR)
5211         {
5212           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5213           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
5214           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
5215               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
5216             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
5217         }
5218
5219       /* Extract NAME2 from the (optional) sign-changing cast.  */
5220       if (gimple_assign_cast_p (def_stmt))
5221         {
5222           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
5223               && ! TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
5224               && (TYPE_PRECISION (gimple_expr_type (def_stmt))
5225                   == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))))
5226             name3 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5227         }
5228
5229       /* If name3 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
5230       if (name3 != NULL_TREE
5231           && TREE_CODE (name3) == SSA_NAME
5232           && (cst2 == NULL_TREE
5233               || TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
5234           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name3))
5235           && live_on_edge (e, name3)
5236           && !has_single_use (name3))
5237         {
5238           tree tmp;
5239
5240           /* Build an expression for the range test.  */
5241           tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), name3);
5242           if (cst2 != NULL_TREE)
5243             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
5244
5245           if (dump_file)
5246             {
5247               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
5248               print_generic_expr (dump_file, name3, 0);
5249               fprintf (dump_file, " from ");
5250               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
5251               fprintf (dump_file, "\n");
5252             }
5253
5254           register_new_assert_for (name3, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
5255         }
5256
5257       /* If name2 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
5258       if (name2 != NULL_TREE
5259           && TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
5260           && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
5261           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
5262           && live_on_edge (e, name2)
5263           && !has_single_use (name2))
5264         {
5265           tree tmp;
5266
5267           /* Build an expression for the range test.  */
5268           tmp = name2;
5269           if (TREE_TYPE (name) != TREE_TYPE (name2))
5270             tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp);
5271           if (cst2 != NULL_TREE)
5272             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
5273
5274           if (dump_file)
5275             {
5276               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
5277               print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
5278               fprintf (dump_file, " from ");
5279               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
5280               fprintf (dump_file, "\n");
5281             }
5282
5283           register_new_assert_for (name2, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
5284         }
5285     }
5286
5287   /* In the case of post-in/decrement tests like if (i++) ... and uses
5288      of the in/decremented value on the edge the extra name we want to
5289      assert for is not on the def chain of the name compared.  Instead
5290      it is in the set of use stmts.  */
5291   if ((comp_code == NE_EXPR
5292        || comp_code == EQ_EXPR)
5293       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST)
5294     {
5295       imm_use_iterator ui;
5296       gimple use_stmt;
5297       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, ui, name)
5298         {
5299           /* Cut off to use-stmts that are in the predecessor.  */
5300           if (gimple_bb (use_stmt) != e->src)
5301             continue;
5302
5303           if (!is_gimple_assign (use_stmt))
5304             continue;
5305
5306           enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (use_stmt);
5307           if (code != PLUS_EXPR
5308               && code != MINUS_EXPR)
5309             continue;
5310
5311           tree cst = gimple_assign_rhs2 (use_stmt);
5312           if (TREE_CODE (cst) != INTEGER_CST)
5313             continue;
5314
5315           tree name2 = gimple_assign_lhs (use_stmt);
5316           if (live_on_edge (e, name2))
5317             {
5318               cst = int_const_binop (code, val, cst);
5319               register_new_assert_for (name2, name2, comp_code, cst,
5320                                        NULL, e, bsi);
5321             }
5322         }
5323     }
5324  
5325   if (TREE_CODE_CLASS (comp_code) == tcc_comparison
5326       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST)
5327     {
5328       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
5329       tree name2 = NULL_TREE, names[2], cst2 = NULL_TREE;
5330       tree val2 = NULL_TREE;
5331       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (val));
5332       wide_int mask = wi::zero (prec);
5333       unsigned int nprec = prec;
5334       enum tree_code rhs_code = ERROR_MARK;
5335
5336       if (is_gimple_assign (def_stmt))
5337         rhs_code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
5338
5339       /* Add asserts for NAME cmp CST and NAME being defined
5340          as NAME = (int) NAME2.  */
5341       if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val))
5342           && (comp_code == LE_EXPR || comp_code == LT_EXPR
5343               || comp_code == GT_EXPR || comp_code == GE_EXPR)
5344           && gimple_assign_cast_p (def_stmt))
5345         {
5346           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5347           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (rhs_code)
5348               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
5349               && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (name2))
5350               && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name2))
5351               && (comp_code == LE_EXPR || comp_code == GT_EXPR
5352                   || !tree_int_cst_equal (val,
5353                                           TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val))))
5354               && live_on_edge (e, name2)
5355               && !has_single_use (name2))
5356             {
5357               tree tmp, cst;
5358               enum tree_code new_comp_code = comp_code;
5359
5360               cst = fold_convert (TREE_TYPE (name2),
5361                                   TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val)));
5362               /* Build an expression for the range test.  */
5363               tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name2), name2, cst);
5364               cst = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name2), cst,
5365                                  fold_convert (TREE_TYPE (name2), val));
5366               if (comp_code == LT_EXPR || comp_code == GE_EXPR)
5367                 {
5368                   new_comp_code = comp_code == LT_EXPR ? LE_EXPR : GT_EXPR;
5369                   cst = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (name2), cst,
5370                                      build_int_cst (TREE_TYPE (name2), 1));
5371                 }
5372
5373               if (dump_file)
5374                 {
5375                   fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
5376                   print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
5377                   fprintf (dump_file, " from ");
5378                   print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
5379                   fprintf (dump_file, "\n");
5380                 }
5381
5382               register_new_assert_for (name2, tmp, new_comp_code, cst, NULL,
5383                                        e, bsi);
5384             }
5385         }
5386
5387       /* Add asserts for NAME cmp CST and NAME being defined as
5388          NAME = NAME2 >> CST2.
5389
5390          Extract CST2 from the right shift.  */
5391       if (rhs_code == RSHIFT_EXPR)
5392         {
5393           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5394           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
5395           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
5396               && tree_fits_uhwi_p (cst2)
5397               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
5398               && IN_RANGE (tree_to_uhwi (cst2), 1, prec - 1)
5399               && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (val)))
5400               && live_on_edge (e, name2)
5401               && !has_single_use (name2))
5402             {
5403               mask = wi::mask (tree_to_uhwi (cst2), false, prec);
5404               val2 = fold_binary (LSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (val), val, cst2);
5405             }
5406         }
5407       if (val2 != NULL_TREE
5408           && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST
5409           && simple_cst_equal (fold_build2 (RSHIFT_EXPR,
5410                                             TREE_TYPE (val),
5411                                             val2, cst2), val))
5412         {
5413           enum tree_code new_comp_code = comp_code;
5414           tree tmp, new_val;
5415
5416           tmp = name2;
5417           if (comp_code == EQ_EXPR || comp_code == NE_EXPR)
5418             {
5419               if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
5420                 {
5421                   tree type = build_nonstandard_integer_type (prec, 1);
5422                   tmp = build1 (NOP_EXPR, type, name2);
5423                   val2 = fold_convert (type, val2);
5424                 }
5425               tmp = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (tmp), tmp, val2);
5426               new_val = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (tmp), mask);
5427               new_comp_code = comp_code == EQ_EXPR ? LE_EXPR : GT_EXPR;
5428             }
5429           else if (comp_code == LT_EXPR || comp_code == GE_EXPR)
5430             {
5431               wide_int minval
5432                 = wi::min_value (prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (val)));
5433               new_val = val2;
5434               if (minval == new_val)
5435                 new_val = NULL_TREE;
5436             }
5437           else
5438             {
5439               wide_int maxval
5440                 = wi::max_value (prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (val)));
5441               mask |= val2;
5442               if (mask == maxval)
5443                 new_val = NULL_TREE;
5444               else
5445                 new_val = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (val2), mask);
5446             }
5447
5448           if (new_val)
5449             {
5450               if (dump_file)
5451                 {
5452                   fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
5453                   print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
5454                   fprintf (dump_file, " from ");
5455                   print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
5456                   fprintf (dump_file, "\n");
5457                 }
5458
5459               register_new_assert_for (name2, tmp, new_comp_code, new_val,
5460                                        NULL, e, bsi);
5461             }
5462         }
5463
5464       /* Add asserts for NAME cmp CST and NAME being defined as
5465          NAME = NAME2 & CST2.
5466
5467          Extract CST2 from the and.
5468
5469          Also handle
5470          NAME = (unsigned) NAME2;
5471          casts where NAME's type is unsigned and has smaller precision
5472          than NAME2's type as if it was NAME = NAME2 & MASK.  */
5473       names[0] = NULL_TREE;
5474       names[1] = NULL_TREE;
5475       cst2 = NULL_TREE;
5476       if (rhs_code == BIT_AND_EXPR
5477           || (CONVERT_EXPR_CODE_P (rhs_code)
5478               && TREE_CODE (TREE_TYPE (val)) == INTEGER_TYPE
5479               && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val))
5480               && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
5481                  > prec))
5482         {
5483           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5484           if (rhs_code == BIT_AND_EXPR)
5485             cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
5486           else
5487             {
5488               cst2 = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
5489               nprec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name2));
5490             }
5491           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
5492               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
5493               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
5494               && !integer_zerop (cst2)
5495               && (nprec > 1
5496                   || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val))))
5497             {
5498               gimple def_stmt2 = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
5499               if (gimple_assign_cast_p (def_stmt2))
5500                 {
5501                   names[1] = gimple_assign_rhs1 (def_stmt2);
5502                   if (!CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt2))
5503                       || !INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (names[1]))
5504                       || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name2))
5505                           != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (names[1])))
5506                       || !live_on_edge (e, names[1])
5507                       || has_single_use (names[1]))
5508                     names[1] = NULL_TREE;
5509                 }
5510               if (live_on_edge (e, name2)
5511                   && !has_single_use (name2))
5512                 names[0] = name2;
5513             }
5514         }
5515       if (names[0] || names[1])
5516         {
5517           wide_int minv, maxv, valv, cst2v;
5518           wide_int tem, sgnbit;
5519           bool valid_p = false, valn, cst2n;
5520           enum tree_code ccode = comp_code;
5521
5522           valv = wide_int::from (val, nprec, UNSIGNED);
5523           cst2v = wide_int::from (cst2, nprec, UNSIGNED);
5524           valn = wi::neg_p (valv, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (val)));
5525           cst2n = wi::neg_p (cst2v, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (val)));
5526           /* If CST2 doesn't have most significant bit set,
5527              but VAL is negative, we have comparison like
5528              if ((x & 0x123) > -4) (always true).  Just give up.  */
5529           if (!cst2n && valn)
5530             ccode = ERROR_MARK;
5531           if (cst2n)
5532             sgnbit = wi::set_bit_in_zero (nprec - 1, nprec);
5533           else
5534             sgnbit = wi::zero (nprec);
5535           minv = valv & cst2v;
5536           switch (ccode)
5537             {
5538             case EQ_EXPR:
5539               /* Minimum unsigned value for equality is VAL & CST2
5540                  (should be equal to VAL, otherwise we probably should
5541                  have folded the comparison into false) and
5542                  maximum unsigned value is VAL | ~CST2.  */
5543               maxv = valv | ~cst2v;
5544               valid_p = true;
5545               break;
5546
5547             case NE_EXPR:
5548               tem = valv | ~cst2v;
5549               /* If VAL is 0, handle (X & CST2) != 0 as (X & CST2) > 0U.  */
5550               if (valv == 0)
5551                 {
5552                   cst2n = false;
5553                   sgnbit = wi::zero (nprec);
5554                   goto gt_expr;
5555                 }
5556               /* If (VAL | ~CST2) is all ones, handle it as
5557                  (X & CST2) < VAL.  */
5558               if (tem == -1)
5559                 {
5560                   cst2n = false;
5561                   valn = false;
5562                   sgnbit = wi::zero (nprec);
5563                   goto lt_expr;
5564                 }
5565               if (!cst2n && wi::neg_p (cst2v))
5566                 sgnbit = wi::set_bit_in_zero (nprec - 1, nprec);
5567               if (sgnbit != 0)
5568                 {
5569                   if (valv == sgnbit)
5570                     {
5571                       cst2n = true;
5572                       valn = true;
5573                       goto gt_expr;
5574                     }
5575                   if (tem == wi::mask (nprec - 1, false, nprec))
5576                     {
5577                       cst2n = true;
5578                       goto lt_expr;
5579                     }
5580                   if (!cst2n)
5581                     sgnbit = wi::zero (nprec);
5582                 }
5583               break;
5584
5585             case GE_EXPR:
5586               /* Minimum unsigned value for >= if (VAL & CST2) == VAL
5587                  is VAL and maximum unsigned value is ~0.  For signed
5588                  comparison, if CST2 doesn't have most significant bit
5589                  set, handle it similarly.  If CST2 has MSB set,
5590                  the minimum is the same, and maximum is ~0U/2.  */
5591               if (minv != valv)
5592                 {
5593                   /* If (VAL & CST2) != VAL, X & CST2 can't be equal to
5594                      VAL.  */
5595                   minv = masked_increment (valv, cst2v, sgnbit, nprec);
5596                   if (minv == valv)
5597                     break;
5598                 }
5599               maxv = wi::mask (nprec - (cst2n ? 1 : 0), false, nprec);
5600               valid_p = true;
5601               break;
5602
5603             case GT_EXPR:
5604             gt_expr:
5605               /* Find out smallest MINV where MINV > VAL
5606                  && (MINV & CST2) == MINV, if any.  If VAL is signed and
5607                  CST2 has MSB set, compute it biased by 1 << (nprec - 1).  */
5608               minv = masked_increment (valv, cst2v, sgnbit, nprec);
5609               if (minv == valv)
5610                 break;
5611               maxv = wi::mask (nprec - (cst2n ? 1 : 0), false, nprec);
5612               valid_p = true;
5613               break;
5614
5615             case LE_EXPR:
5616               /* Minimum unsigned value for <= is 0 and maximum
5617                  unsigned value is VAL | ~CST2 if (VAL & CST2) == VAL.
5618                  Otherwise, find smallest VAL2 where VAL2 > VAL
5619                  && (VAL2 & CST2) == VAL2 and use (VAL2 - 1) | ~CST2
5620                  as maximum.
5621                  For signed comparison, if CST2 doesn't have most
5622                  significant bit set, handle it similarly.  If CST2 has
5623                  MSB set, the maximum is the same and minimum is INT_MIN.  */
5624               if (minv == valv)
5625                 maxv = valv;
5626               else
5627                 {
5628                   maxv = masked_increment (valv, cst2v, sgnbit, nprec);
5629                   if (maxv == valv)
5630                     break;
5631                   maxv -= 1;
5632                 }
5633               maxv |= ~cst2v;
5634               minv = sgnbit;
5635               valid_p = true;
5636               break;
5637
5638             case LT_EXPR:
5639             lt_expr:
5640               /* Minimum unsigned value for < is 0 and maximum
5641                  unsigned value is (VAL-1) | ~CST2 if (VAL & CST2) == VAL.
5642                  Otherwise, find smallest VAL2 where VAL2 > VAL
5643                  && (VAL2 & CST2) == VAL2 and use (VAL2 - 1) | ~CST2
5644                  as maximum.
5645                  For signed comparison, if CST2 doesn't have most
5646                  significant bit set, handle it similarly.  If CST2 has
5647                  MSB set, the maximum is the same and minimum is INT_MIN.  */
5648               if (minv == valv)
5649                 {
5650                   if (valv == sgnbit)
5651                     break;
5652                   maxv = valv;
5653                 }
5654               else
5655                 {
5656                   maxv = masked_increment (valv, cst2v, sgnbit, nprec);
5657                   if (maxv == valv)
5658                     break;
5659                 }
5660               maxv -= 1;
5661               maxv |= ~cst2v;
5662               minv = sgnbit;
5663               valid_p = true;
5664               break;
5665
5666             default:
5667               break;
5668             }
5669           if (valid_p
5670               && (maxv - minv) != -1)
5671             {
5672               tree tmp, new_val, type;
5673               int i;
5674
5675               for (i = 0; i < 2; i++)
5676                 if (names[i])
5677                   {
5678                     wide_int maxv2 = maxv;
5679                     tmp = names[i];
5680                     type = TREE_TYPE (names[i]);
5681                     if (!TYPE_UNSIGNED (type))
5682                       {
5683                         type = build_nonstandard_integer_type (nprec, 1);
5684                         tmp = build1 (NOP_EXPR, type, names[i]);
5685                       }
5686                     if (minv != 0)
5687                       {
5688                         tmp = build2 (PLUS_EXPR, type, tmp,
5689                                       wide_int_to_tree (type, -minv));
5690                         maxv2 = maxv - minv;
5691                       }
5692                     new_val = wide_int_to_tree (type, maxv2);
5693
5694                     if (dump_file)
5695                       {
5696                         fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
5697                         print_generic_expr (dump_file, names[i], 0);
5698                         fprintf (dump_file, " from ");
5699                         print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
5700                         fprintf (dump_file, "\n");
5701                       }
5702
5703                     register_new_assert_for (names[i], tmp, LE_EXPR,
5704                                              new_val, NULL, e, bsi);
5705                   }
5706             }
5707         }
5708     }
5709 }
5710
5711 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
5712    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
5713    operands in OP's defining statement.
5714
5715    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
5716    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
5717
5718 static void
5719 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
5720                             edge e, gimple_stmt_iterator bsi)
5721 {
5722   gimple op_def;
5723   tree val;
5724   enum tree_code rhs_code;
5725
5726   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
5727   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
5728     return;
5729
5730   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
5731      more than once go ahead and register an assert for OP.  */
5732   if (live_on_edge (e, op)
5733       && !has_single_use (op))
5734     {
5735       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
5736       register_new_assert_for (op, op, code, val, NULL, e, bsi);
5737     }
5738
5739   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
5740      a truth operation or some bit operations, then we may be able
5741      to register information about the operands of that assignment.  */
5742   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
5743   if (gimple_code (op_def) != GIMPLE_ASSIGN)
5744     return;
5745
5746   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (op_def);
5747
5748   if (TREE_CODE_CLASS (rhs_code) == tcc_comparison)
5749     {
5750       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
5751       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
5752       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
5753
5754       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5755         register_edge_assert_for_2 (op0, e, bsi, rhs_code, op0, op1, invert);
5756       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5757         register_edge_assert_for_2 (op1, e, bsi, rhs_code, op0, op1, invert);
5758     }
5759   else if ((code == NE_EXPR
5760             && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_AND_EXPR)
5761            || (code == EQ_EXPR
5762                && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_IOR_EXPR))
5763     {
5764       /* Recurse on each operand.  */
5765       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
5766       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
5767       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
5768           && has_single_use (op0))
5769         register_edge_assert_for_1 (op0, code, e, bsi);
5770       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
5771           && has_single_use (op1))
5772         register_edge_assert_for_1 (op1, code, e, bsi);
5773     }
5774   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_NOT_EXPR
5775            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (op_def))) == 1)
5776     {
5777       /* Recurse, flipping CODE.  */
5778       code = invert_tree_comparison (code, false);
5779       register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def), code, e, bsi);
5780     }
5781   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == SSA_NAME)
5782     {
5783       /* Recurse through the copy.  */
5784       register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def), code, e, bsi);
5785     }
5786   else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (op_def)))
5787     {
5788       /* Recurse through the type conversion, unless it is a narrowing
5789          conversion or conversion from non-integral type.  */
5790       tree rhs = gimple_assign_rhs1 (op_def);
5791       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs))
5792           && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs))
5793               <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op))))
5794         register_edge_assert_for_1 (rhs, code, e, bsi);
5795     }
5796 }
5797
5798 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
5799    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by
5800    SI.  */
5801
5802 static void
5803 register_edge_assert_for (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator si,
5804                           enum tree_code cond_code, tree cond_op0,
5805                           tree cond_op1)
5806 {
5807   tree val;
5808   enum tree_code comp_code;
5809   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
5810
5811   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
5812      abnormal edges.  */
5813   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
5814     return;
5815
5816   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
5817                                                 cond_op0, cond_op1,
5818                                                 is_else_edge,
5819                                                 &comp_code, &val))
5820     return;
5821
5822   /* Register ASSERT_EXPRs for name.  */
5823   register_edge_assert_for_2 (name, e, si, cond_code, cond_op0,
5824                               cond_op1, is_else_edge);
5825
5826
5827   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
5828      the value zero or one, then we may be able to assert values
5829      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
5830
5831   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for BIT_AND_EXPR defining
5832      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_AND_EXPR
5833      have nonzero value.  */
5834   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
5835        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
5836     {
5837       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
5838
5839       if (is_gimple_assign (def_stmt)
5840           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_AND_EXPR)
5841         {
5842           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5843           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
5844           register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
5845           register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
5846         }
5847     }
5848
5849   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for BIT_IOR_EXPR defining
5850      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_IOR_EXPR
5851      have zero value.  */
5852   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
5853        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
5854     {
5855       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
5856
5857       /* For BIT_IOR_EXPR only if NAME == 0 both operands have
5858          necessarily zero value, or if type-precision is one.  */
5859       if (is_gimple_assign (def_stmt)
5860           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_IOR_EXPR
5861               && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name)) == 1
5862                   || comp_code == EQ_EXPR)))
5863         {
5864           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5865           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
5866           register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
5867           register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
5868         }
5869     }
5870 }
5871
5872
5873 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
5874    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
5875    The last statement of BB must be a COND_EXPR.
5876
5877    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
5878    the predicate operands, an assert location node is added to the
5879    list of assertions for the corresponding operands.  */
5880
5881 static void
5882 find_conditional_asserts (basic_block bb, gcond *last)
5883 {
5884   gimple_stmt_iterator bsi;
5885   tree op;
5886   edge_iterator ei;
5887   edge e;
5888   ssa_op_iter iter;
5889
5890   bsi = gsi_for_stmt (last);
5891
5892   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
5893      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
5894      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
5895      insert.  */
5896   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
5897     {
5898       if (e->dest == bb)
5899         continue;
5900
5901       /* Register the necessary assertions for each operand in the
5902          conditional predicate.  */
5903       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
5904         register_edge_assert_for (op, e, bsi,
5905                                   gimple_cond_code (last),
5906                                   gimple_cond_lhs (last),
5907                                   gimple_cond_rhs (last));
5908     }
5909 }
5910
5911 struct case_info
5912 {
5913   tree expr;
5914   basic_block bb;
5915 };
5916
5917 /* Compare two case labels sorting first by the destination bb index
5918    and then by the case value.  */
5919
5920 static int
5921 compare_case_labels (const void *p1, const void *p2)
5922 {
5923   const struct case_info *ci1 = (const struct case_info *) p1;
5924   const struct case_info *ci2 = (const struct case_info *) p2;
5925   int idx1 = ci1->bb->index;
5926   int idx2 = ci2->bb->index;
5927
5928   if (idx1 < idx2)
5929     return -1;
5930   else if (idx1 == idx2)
5931     {
5932       /* Make sure the default label is first in a group.  */
5933       if (!CASE_LOW (ci1->expr))
5934         return -1;
5935       else if (!CASE_LOW (ci2->expr))
5936         return 1;
5937       else
5938         return tree_int_cst_compare (CASE_LOW (ci1->expr),
5939                                      CASE_LOW (ci2->expr));
5940     }
5941   else
5942     return 1;
5943 }
5944
5945 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
5946    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
5947    The last statement of BB must be a SWITCH_EXPR.
5948
5949    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
5950    the predicate operands, an assert location node is added to the
5951    list of assertions for the corresponding operands.  */
5952
5953 static void
5954 find_switch_asserts (basic_block bb, gswitch *last)
5955 {
5956   gimple_stmt_iterator bsi;
5957   tree op;
5958   edge e;
5959   struct case_info *ci;
5960   size_t n = gimple_switch_num_labels (last);
5961 #if GCC_VERSION >= 4000
5962   unsigned int idx;
5963 #else
5964   /* Work around GCC 3.4 bug (PR 37086).  */
5965   volatile unsigned int idx;
5966 #endif
5967
5968   bsi = gsi_for_stmt (last);
5969   op = gimple_switch_index (last);
5970   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
5971     return;
5972
5973   /* Build a vector of case labels sorted by destination label.  */
5974   ci = XNEWVEC (struct case_info, n);
5975   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
5976     {
5977       ci[idx].expr = gimple_switch_label (last, idx);
5978       ci[idx].bb = label_to_block (CASE_LABEL (ci[idx].expr));
5979     }
5980   qsort (ci, n, sizeof (struct case_info), compare_case_labels);
5981
5982   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
5983     {
5984       tree min, max;
5985       tree cl = ci[idx].expr;
5986       basic_block cbb = ci[idx].bb;
5987
5988       min = CASE_LOW (cl);
5989       max = CASE_HIGH (cl);
5990
5991       /* If there are multiple case labels with the same destination
5992          we need to combine them to a single value range for the edge.  */
5993       if (idx + 1 < n && cbb == ci[idx + 1].bb)
5994         {
5995           /* Skip labels until the last of the group.  */
5996           do {
5997             ++idx;
5998           } while (idx < n && cbb == ci[idx].bb);
5999           --idx;
6000
6001           /* Pick up the maximum of the case label range.  */
6002           if (CASE_HIGH (ci[idx].expr))
6003             max = CASE_HIGH (ci[idx].expr);
6004           else
6005             max = CASE_LOW (ci[idx].expr);
6006         }
6007
6008       /* Nothing to do if the range includes the default label until we
6009          can register anti-ranges.  */
6010       if (min == NULL_TREE)
6011         continue;
6012
6013       /* Find the edge to register the assert expr on.  */
6014       e = find_edge (bb, cbb);
6015
6016       /* Register the necessary assertions for the operand in the
6017          SWITCH_EXPR.  */
6018       register_edge_assert_for (op, e, bsi,
6019                                 max ? GE_EXPR : EQ_EXPR,
6020                                 op, fold_convert (TREE_TYPE (op), min));
6021       if (max)
6022         register_edge_assert_for (op, e, bsi, LE_EXPR, op,
6023                                   fold_convert (TREE_TYPE (op), max));
6024     }
6025
6026   XDELETEVEC (ci);
6027 }
6028
6029
6030 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
6031    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
6032    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
6033    list of assertions already generated for N_i is scanned to
6034    determine if A is actually needed.
6035
6036    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
6037    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
6038    new location for A is recorded instead.
6039
6040    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
6041       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
6042
6043    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
6044       value range for N, then if N was not already generated by an
6045       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
6046       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
6047       assume that N is not NULL.
6048
6049    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
6050       information from the predicate but need to insert different
6051       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
6052       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
6053       expression of the form 'X op Y', then
6054
6055       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
6056
6057       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
6058          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
6059          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
6060          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
6061
6062       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
6063
6064       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
6065
6066       For instance,
6067
6068             if (a == 9)
6069               b = a;
6070             else
6071               b = c + 1;
6072
6073       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
6074       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
6075       on the ELSE clause would be unnecessary.
6076
6077    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
6078       into BB's dominator children.
6079
6080    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
6081    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
6082    location for name N is found, it is registered by calling
6083    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
6084    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
6085    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
6086    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
6087    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.  */
6088
6089 static void
6090 find_assert_locations_1 (basic_block bb, sbitmap live)
6091 {
6092   gimple last;
6093
6094   last = last_stmt (bb);
6095
6096   /* If BB's last statement is a conditional statement involving integer
6097      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
6098   if (last
6099       && gimple_code (last) == GIMPLE_COND
6100       && !fp_predicate (last)
6101       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
6102     find_conditional_asserts (bb, as_a <gcond *> (last));
6103
6104   /* If BB's last statement is a switch statement involving integer
6105      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
6106   if (last
6107       && gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
6108       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
6109     find_switch_asserts (bb, as_a <gswitch *> (last));
6110
6111   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
6112      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
6113   for (gimple_stmt_iterator si = gsi_last_bb (bb); !gsi_end_p (si);
6114        gsi_prev (&si))
6115     {
6116       gimple stmt;
6117       tree op;
6118       ssa_op_iter i;
6119
6120       stmt = gsi_stmt (si);
6121
6122       if (is_gimple_debug (stmt))
6123         continue;
6124
6125       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
6126       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
6127         {
6128           tree value;
6129           enum tree_code comp_code;
6130
6131           /* If op is not live beyond this stmt, do not bother to insert
6132              asserts for it.  */
6133           if (!bitmap_bit_p (live, SSA_NAME_VERSION (op)))
6134             continue;
6135
6136           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
6137              range for it, and we don't find a previous assertion for
6138              it, create a new assertion location node for OP.  */
6139           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
6140             {
6141               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
6142                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
6143                  was set via a typecast.
6144
6145                  If so, then we can also infer a nonzero value range
6146                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
6147               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
6148                 {
6149                   tree t = op;
6150                   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
6151
6152                   while (is_gimple_assign (def_stmt)
6153                          && CONVERT_EXPR_CODE_P
6154                              (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
6155                          && TREE_CODE
6156                              (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)) == SSA_NAME
6157                          && POINTER_TYPE_P
6158                              (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt))))
6159                     {
6160                       t = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
6161                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
6162
6163                       /* Note we want to register the assert for the
6164                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
6165                          conversion.  */
6166                       if (! has_single_use (t))
6167                         register_new_assert_for (t, t, comp_code, value,
6168                                                  bb, NULL, si);
6169                     }
6170                 }
6171
6172               register_new_assert_for (op, op, comp_code, value, bb, NULL, si);
6173             }
6174         }
6175
6176       /* Update live.  */
6177       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
6178         bitmap_set_bit (live, SSA_NAME_VERSION (op));
6179       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_DEF)
6180         bitmap_clear_bit (live, SSA_NAME_VERSION (op));
6181     }
6182
6183   /* Traverse all PHI nodes in BB, updating live.  */
6184   for (gphi_iterator si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si);
6185        gsi_next (&si))
6186     {
6187       use_operand_p arg_p;
6188       ssa_op_iter i;
6189       gphi *phi = si.phi ();
6190       tree res = gimple_phi_result (phi);
6191
6192       if (virtual_operand_p (res))
6193         continue;
6194
6195       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
6196         {
6197           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
6198           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
6199             bitmap_set_bit (live, SSA_NAME_VERSION (arg));
6200         }
6201
6202       bitmap_clear_bit (live, SSA_NAME_VERSION (res));
6203     }
6204 }
6205
6206 /* Do an RPO walk over the function computing SSA name liveness
6207    on-the-fly and deciding on assert expressions to insert.  */
6208
6209 static void
6210 find_assert_locations (void)
6211 {
6212   int *rpo = XNEWVEC (int, last_basic_block_for_fn (cfun));
6213   int *bb_rpo = XNEWVEC (int, last_basic_block_for_fn (cfun));
6214   int *last_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block_for_fn (cfun));
6215   int rpo_cnt, i;
6216
6217   live = XCNEWVEC (sbitmap, last_basic_block_for_fn (cfun));
6218   rpo_cnt = pre_and_rev_post_order_compute (NULL, rpo, false);
6219   for (i = 0; i < rpo_cnt; ++i)
6220     bb_rpo[rpo[i]] = i;
6221
6222   /* Pre-seed loop latch liveness from loop header PHI nodes.  Due to
6223      the order we compute liveness and insert asserts we otherwise
6224      fail to insert asserts into the loop latch.  */
6225   loop_p loop;
6226   FOR_EACH_LOOP (loop, 0)
6227     {
6228       i = loop->latch->index;
6229       unsigned int j = single_succ_edge (loop->latch)->dest_idx;
6230       for (gphi_iterator gsi = gsi_start_phis (loop->header);
6231            !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6232         {
6233           gphi *phi = gsi.phi ();
6234           if (virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi)))
6235             continue;
6236           tree arg = gimple_phi_arg_def (phi, j);
6237           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
6238             {
6239               if (live[i] == NULL)
6240                 {
6241                   live[i] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
6242                   bitmap_clear (live[i]);
6243                 }
6244               bitmap_set_bit (live[i], SSA_NAME_VERSION (arg));
6245             }
6246         }
6247     }
6248
6249   for (i = rpo_cnt - 1; i >= 0; --i)
6250     {
6251       basic_block bb = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, rpo[i]);
6252       edge e;
6253       edge_iterator ei;
6254
6255       if (!live[rpo[i]])
6256         {
6257           live[rpo[i]] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
6258           bitmap_clear (live[rpo[i]]);
6259         }
6260
6261       /* Process BB and update the live information with uses in
6262          this block.  */
6263       find_assert_locations_1 (bb, live[rpo[i]]);
6264
6265       /* Merge liveness into the predecessor blocks and free it.  */
6266       if (!bitmap_empty_p (live[rpo[i]]))
6267         {
6268           int pred_rpo = i;
6269           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
6270             {
6271               int pred = e->src->index;
6272               if ((e->flags & EDGE_DFS_BACK) || pred == ENTRY_BLOCK)
6273                 continue;
6274
6275               if (!live[pred])
6276                 {
6277                   live[pred] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
6278                   bitmap_clear (live[pred]);
6279                 }
6280               bitmap_ior (live[pred], live[pred], live[rpo[i]]);
6281
6282               if (bb_rpo[pred] < pred_rpo)
6283                 pred_rpo = bb_rpo[pred];
6284             }
6285
6286           /* Record the RPO number of the last visited block that needs
6287              live information from this block.  */
6288           last_rpo[rpo[i]] = pred_rpo;
6289         }
6290       else
6291         {
6292           sbitmap_free (live[rpo[i]]);
6293           live[rpo[i]] = NULL;
6294         }
6295
6296       /* We can free all successors live bitmaps if all their
6297          predecessors have been visited already.  */
6298       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
6299         if (last_rpo[e->dest->index] == i
6300             && live[e->dest->index])
6301           {
6302             sbitmap_free (live[e->dest->index]);
6303             live[e->dest->index] = NULL;
6304           }
6305     }
6306
6307   XDELETEVEC (rpo);
6308   XDELETEVEC (bb_rpo);
6309   XDELETEVEC (last_rpo);
6310   for (i = 0; i < last_basic_block_for_fn (cfun); ++i)
6311     if (live[i])
6312       sbitmap_free (live[i]);
6313   XDELETEVEC (live);
6314 }
6315
6316 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
6317    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
6318
6319 static bool
6320 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
6321 {
6322   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
6323   gimple stmt;
6324   tree cond;
6325   gimple assert_stmt;
6326   edge_iterator ei;
6327   edge e;
6328
6329   /* If we have X <=> X do not insert an assert expr for that.  */
6330   if (loc->expr == loc->val)
6331     return false;
6332
6333   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, loc->expr, loc->val);
6334   assert_stmt = build_assert_expr_for (cond, name);
6335   if (loc->e)
6336     {
6337       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
6338          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
6339       gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_COND
6340                            || (gimple_code (gsi_stmt (loc->si))
6341                                == GIMPLE_SWITCH));
6342
6343       gsi_insert_on_edge (loc->e, assert_stmt);
6344       return true;
6345     }
6346
6347   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
6348      statement must not be the last statement in the block.  */
6349   stmt = gsi_stmt (loc->si);
6350   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
6351     {
6352       gsi_insert_after (&loc->si, assert_stmt, GSI_SAME_STMT);
6353       return false;
6354     }
6355
6356   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
6357      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
6358      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
6359      out of BB.  */
6360   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
6361     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
6362       {
6363         gsi_insert_on_edge (e, assert_stmt);
6364         return true;
6365       }
6366
6367   gcc_unreachable ();
6368 }
6369
6370
6371 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
6372    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
6373    found in ASSERTS_FOR[i].  */
6374
6375 static void
6376 process_assert_insertions (void)
6377 {
6378   unsigned i;
6379   bitmap_iterator bi;
6380   bool update_edges_p = false;
6381   int num_asserts = 0;
6382
6383   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6384     dump_all_asserts (dump_file);
6385
6386   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
6387     {
6388       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
6389       gcc_assert (loc);
6390
6391       while (loc)
6392         {
6393           assert_locus_t next = loc->next;
6394           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
6395           free (loc);
6396           loc = next;
6397           num_asserts++;
6398         }
6399     }
6400
6401   if (update_edges_p)
6402     gsi_commit_edge_inserts ();
6403
6404   statistics_counter_event (cfun, "Number of ASSERT_EXPR expressions inserted",
6405                             num_asserts);
6406 }
6407
6408
6409 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
6410    expressions.  These range expressions are meant to provide information
6411    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
6412    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
6413
6414    x = ...
6415    y = ...
6416    if (x < y)
6417      y = x - 2;
6418    else
6419      x = y + 3;
6420
6421    this pass will transform the code into:
6422
6423    x = ...
6424    y = ...
6425    if (x < y)
6426     {
6427       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
6428       y = x - 2
6429     }
6430    else
6431     {
6432       y = ASSERT_EXPR <y, x >= y>
6433       x = y + 3
6434     }
6435
6436    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
6437    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
6438    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
6439    definition of 'x'.  */
6440
6441 static void
6442 insert_range_assertions (void)
6443 {
6444   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
6445   asserts_for = XCNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
6446
6447   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
6448
6449   find_assert_locations ();
6450   if (!bitmap_empty_p (need_assert_for))
6451     {
6452       process_assert_insertions ();
6453       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
6454     }
6455
6456   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6457     {
6458       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
6459       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
6460     }
6461
6462   free (asserts_for);
6463   BITMAP_FREE (need_assert_for);
6464 }
6465
6466 /* Checks one ARRAY_REF in REF, located at LOCUS. Ignores flexible arrays
6467    and "struct" hacks. If VRP can determine that the
6468    array subscript is a constant, check if it is outside valid
6469    range. If the array subscript is a RANGE, warn if it is
6470    non-overlapping with valid range.
6471    IGNORE_OFF_BY_ONE is true if the ARRAY_REF is inside a ADDR_EXPR.  */
6472
6473 static void
6474 check_array_ref (location_t location, tree ref, bool ignore_off_by_one)
6475 {
6476   value_range_t* vr = NULL;
6477   tree low_sub, up_sub;
6478   tree low_bound, up_bound, up_bound_p1;
6479   tree base;
6480
6481   if (TREE_NO_WARNING (ref))
6482     return;
6483
6484   low_sub = up_sub = TREE_OPERAND (ref, 1);
6485   up_bound = array_ref_up_bound (ref);
6486
6487   /* Can not check flexible arrays.  */
6488   if (!up_bound
6489       || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST)
6490     return;
6491
6492   /* Accesses to trailing arrays via pointers may access storage
6493      beyond the types array bounds.  */
6494   base = get_base_address (ref);
6495   if (base && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
6496     {
6497       tree cref, next = NULL_TREE;
6498
6499       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (ref, 0)) != COMPONENT_REF)
6500         return;
6501
6502       cref = TREE_OPERAND (ref, 0);
6503       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cref, 0))) == RECORD_TYPE)
6504         for (next = DECL_CHAIN (TREE_OPERAND (cref, 1));
6505              next && TREE_CODE (next) != FIELD_DECL;
6506              next = DECL_CHAIN (next))
6507           ;
6508
6509       /* If this is the last field in a struct type or a field in a
6510          union type do not warn.  */
6511       if (!next)
6512         return;
6513     }
6514
6515   low_bound = array_ref_low_bound (ref);
6516   up_bound_p1 = int_const_binop (PLUS_EXPR, up_bound,
6517                                  build_int_cst (TREE_TYPE (up_bound), 1));
6518
6519   if (TREE_CODE (low_sub) == SSA_NAME)
6520     {
6521       vr = get_value_range (low_sub);
6522       if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
6523         {
6524           low_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->max : vr->min;
6525           up_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->min : vr->max;
6526         }
6527     }
6528
6529   if (vr && vr->type == VR_ANTI_RANGE)
6530     {
6531       if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
6532           && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
6533           && TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
6534           && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
6535         {
6536           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
6537                       "array subscript is outside array bounds");
6538           TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
6539         }
6540     }
6541   else if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
6542            && (ignore_off_by_one
6543                ? (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
6544                   && !tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))
6545                : (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
6546                   || tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))))
6547     {
6548       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6549         {
6550           fprintf (dump_file, "Array bound warning for ");
6551           dump_generic_expr (MSG_NOTE, TDF_SLIM, ref);
6552           fprintf (dump_file, "\n");
6553         }
6554       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
6555                   "array subscript is above array bounds");
6556       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
6557     }
6558   else if (TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
6559            && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
6560     {
6561       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6562         {
6563           fprintf (dump_file, "Array bound warning for ");
6564           dump_generic_expr (MSG_NOTE, TDF_SLIM, ref);
6565           fprintf (dump_file, "\n");
6566         }
6567       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
6568                   "array subscript is below array bounds");
6569       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
6570     }
6571 }
6572
6573 /* Searches if the expr T, located at LOCATION computes
6574    address of an ARRAY_REF, and call check_array_ref on it.  */
6575
6576 static void
6577 search_for_addr_array (tree t, location_t location)
6578 {
6579   while (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
6580     {
6581       gimple g = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
6582
6583       if (gimple_code (g) != GIMPLE_ASSIGN)
6584         return;
6585
6586       if (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (g))
6587           != GIMPLE_SINGLE_RHS)
6588         return;
6589
6590       t = gimple_assign_rhs1 (g);
6591     }
6592
6593
6594   /* We are only interested in addresses of ARRAY_REF's.  */
6595   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR)
6596     return;
6597
6598   /* Check each ARRAY_REFs in the reference chain. */
6599   do
6600     {
6601       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
6602         check_array_ref (location, t, true /*ignore_off_by_one*/);
6603
6604       t = TREE_OPERAND (t, 0);
6605     }
6606   while (handled_component_p (t));
6607
6608   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
6609       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == ADDR_EXPR
6610       && !TREE_NO_WARNING (t))
6611     {
6612       tree tem = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0);
6613       tree low_bound, up_bound, el_sz;
6614       offset_int idx;
6615       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (tem)) != ARRAY_TYPE
6616           || TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem))) == ARRAY_TYPE
6617           || !TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)))
6618         return;
6619
6620       low_bound = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
6621       up_bound = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
6622       el_sz = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem)));
6623       if (!low_bound
6624           || TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
6625           || !up_bound
6626           || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST
6627           || !el_sz
6628           || TREE_CODE (el_sz) != INTEGER_CST)
6629         return;
6630
6631       idx = mem_ref_offset (t);
6632       idx = wi::sdiv_trunc (idx, wi::to_offset (el_sz));
6633       if (wi::lts_p (idx, 0))
6634         {
6635           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6636             {
6637               fprintf (dump_file, "Array bound warning for ");
6638               dump_generic_expr (MSG_NOTE, TDF_SLIM, t);
6639               fprintf (dump_file, "\n");
6640             }
6641           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
6642                       "array subscript is below array bounds");
6643           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
6644         }
6645       else if (wi::gts_p (idx, (wi::to_offset (up_bound)
6646                                 - wi::to_offset (low_bound) + 1)))
6647         {
6648           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6649             {
6650               fprintf (dump_file, "Array bound warning for ");
6651               dump_generic_expr (MSG_NOTE, TDF_SLIM, t);
6652               fprintf (dump_file, "\n");
6653             }
6654           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
6655                       "array subscript is above array bounds");
6656           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
6657         }
6658     }
6659 }
6660
6661 /* walk_tree() callback that checks if *TP is
6662    an ARRAY_REF inside an ADDR_EXPR (in which an array
6663    subscript one outside the valid range is allowed). Call
6664    check_array_ref for each ARRAY_REF found. The location is
6665    passed in DATA.  */
6666
6667 static tree
6668 check_array_bounds (tree *tp, int *walk_subtree, void *data)
6669 {
6670   tree t = *tp;
6671   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
6672   location_t location;
6673
6674   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
6675     location = EXPR_LOCATION (t);
6676   else
6677     {
6678       location_t *locp = (location_t *) wi->info;
6679       location = *locp;
6680     }
6681
6682   *walk_subtree = TRUE;
6683
6684   if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
6685     check_array_ref (location, t, false /*ignore_off_by_one*/);
6686
6687   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
6688       || (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0)))
6689     search_for_addr_array (TREE_OPERAND (t, 0), location);
6690
6691   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
6692     *walk_subtree = FALSE;
6693
6694   return NULL_TREE;
6695 }
6696
6697 /* Walk over all statements of all reachable BBs and call check_array_bounds
6698    on them.  */
6699
6700 static void
6701 check_all_array_refs (void)
6702 {
6703   basic_block bb;
6704   gimple_stmt_iterator si;
6705
6706   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
6707     {
6708       edge_iterator ei;
6709       edge e;
6710       bool executable = false;
6711
6712       /* Skip blocks that were found to be unreachable.  */
6713       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
6714         executable |= !!(e->flags & EDGE_EXECUTABLE);
6715       if (!executable)
6716         continue;
6717
6718       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
6719         {
6720           gimple stmt = gsi_stmt (si);
6721           struct walk_stmt_info wi;
6722           if (!gimple_has_location (stmt))
6723             continue;
6724
6725           if (is_gimple_call (stmt))
6726             {
6727               size_t i;
6728               size_t n = gimple_call_num_args (stmt);
6729               for (i = 0; i < n; i++)
6730                 {
6731                   tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
6732                   search_for_addr_array (arg, gimple_location (stmt));
6733                 }
6734             }
6735           else
6736             {
6737               memset (&wi, 0, sizeof (wi));
6738               wi.info = CONST_CAST (void *, (const void *)
6739                                     gimple_location_ptr (stmt));
6740
6741               walk_gimple_op (gsi_stmt (si),
6742                               check_array_bounds,
6743                               &wi);
6744             }
6745         }
6746     }
6747 }
6748
6749 /* Return true if all imm uses of VAR are either in STMT, or
6750    feed (optionally through a chain of single imm uses) GIMPLE_COND
6751    in basic block COND_BB.  */
6752
6753 static bool
6754 all_imm_uses_in_stmt_or_feed_cond (tree var, gimple stmt, basic_block cond_bb)
6755 {
6756   use_operand_p use_p, use2_p;
6757   imm_use_iterator iter;
6758
6759   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, iter, var)
6760     if (USE_STMT (use_p) != stmt)
6761       {
6762         gimple use_stmt = USE_STMT (use_p), use_stmt2;
6763         if (is_gimple_debug (use_stmt))
6764           continue;
6765         while (is_gimple_assign (use_stmt)
6766                && TREE_CODE (gimple_assign_lhs (use_stmt)) == SSA_NAME
6767                && single_imm_use (gimple_assign_lhs (use_stmt),
6768                                   &use2_p, &use_stmt2))
6769           use_stmt = use_stmt2;
6770         if (gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_COND
6771             || gimple_bb (use_stmt) != cond_bb)
6772           return false;
6773       }
6774   return true;
6775 }
6776
6777 /* Handle
6778    _4 = x_3 & 31;
6779    if (_4 != 0)
6780      goto <bb 6>;
6781    else
6782      goto <bb 7>;
6783    <bb 6>:
6784    __builtin_unreachable ();
6785    <bb 7>:
6786    x_5 = ASSERT_EXPR <x_3, ...>;
6787    If x_3 has no other immediate uses (checked by caller),
6788    var is the x_3 var from ASSERT_EXPR, we can clear low 5 bits
6789    from the non-zero bitmask.  */
6790
6791 static void
6792 maybe_set_nonzero_bits (basic_block bb, tree var)
6793 {
6794   edge e = single_pred_edge (bb);
6795   basic_block cond_bb = e->src;
6796   gimple stmt = last_stmt (cond_bb);
6797   tree cst;
6798
6799   if (stmt == NULL
6800       || gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND
6801       || gimple_cond_code (stmt) != ((e->flags & EDGE_TRUE_VALUE)
6802                                      ? EQ_EXPR : NE_EXPR)
6803       || TREE_CODE (gimple_cond_lhs (stmt)) != SSA_NAME
6804       || !integer_zerop (gimple_cond_rhs (stmt)))
6805     return;
6806
6807   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_cond_lhs (stmt));
6808   if (!is_gimple_assign (stmt)
6809       || gimple_assign_rhs_code (stmt) != BIT_AND_EXPR
6810       || TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (stmt)) != INTEGER_CST)
6811     return;
6812   if (gimple_assign_rhs1 (stmt) != var)
6813     {
6814       gimple stmt2;
6815
6816       if (TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) != SSA_NAME)
6817         return;
6818       stmt2 = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs1 (stmt));
6819       if (!gimple_assign_cast_p (stmt2)
6820           || gimple_assign_rhs1 (stmt2) != var
6821           || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (stmt2))
6822           || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
6823                               != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (var))))
6824         return;
6825     }
6826   cst = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6827   set_nonzero_bits (var, wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (var), cst));
6828 }
6829
6830 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
6831    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
6832    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
6833    VRP.
6834
6835    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
6836    names that had useful range information attached to them.  For
6837    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
6838    then N_i will have the range [3, +INF].
6839
6840    However, by converting the assertion into the implied copy
6841    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
6842    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
6843    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
6844    things like jump threading.
6845
6846    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
6847    VRP need to handle them appropriately.
6848
6849    Another approach would be to make the range information a first
6850    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
6851    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
6852    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
6853
6854 static void
6855 remove_range_assertions (void)
6856 {
6857   basic_block bb;
6858   gimple_stmt_iterator si;
6859   /* 1 if looking at ASSERT_EXPRs immediately at the beginning of
6860      a basic block preceeded by GIMPLE_COND branching to it and
6861      __builtin_trap, -1 if not yet checked, 0 otherwise.  */
6862   int is_unreachable;
6863
6864   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
6865      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
6866      referenced by the current BSI.  */
6867   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
6868     for (si = gsi_after_labels (bb), is_unreachable = -1; !gsi_end_p (si);)
6869       {
6870         gimple stmt = gsi_stmt (si);
6871         gimple use_stmt;
6872
6873         if (is_gimple_assign (stmt)
6874             && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ASSERT_EXPR)
6875           {
6876             tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
6877             tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6878             tree var;
6879             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
6880             use_operand_p use_p;
6881             imm_use_iterator iter;
6882
6883             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
6884
6885             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
6886             gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
6887
6888             if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
6889                 && SSA_NAME_RANGE_INFO (lhs))
6890               {
6891                 if (is_unreachable == -1)
6892                   {
6893                     is_unreachable = 0;
6894                     if (single_pred_p (bb)
6895                         && assert_unreachable_fallthru_edge_p
6896                                                     (single_pred_edge (bb)))
6897                       is_unreachable = 1;
6898                   }
6899                 /* Handle
6900                    if (x_7 >= 10 && x_7 < 20)
6901                      __builtin_unreachable ();
6902                    x_8 = ASSERT_EXPR <x_7, ...>;
6903                    if the only uses of x_7 are in the ASSERT_EXPR and
6904                    in the condition.  In that case, we can copy the
6905                    range info from x_8 computed in this pass also
6906                    for x_7.  */
6907                 if (is_unreachable
6908                     && all_imm_uses_in_stmt_or_feed_cond (var, stmt,
6909                                                           single_pred (bb)))
6910                   {
6911                     set_range_info (var, SSA_NAME_RANGE_TYPE (lhs),
6912                                     SSA_NAME_RANGE_INFO (lhs)->get_min (),
6913                                     SSA_NAME_RANGE_INFO (lhs)->get_max ());
6914                     maybe_set_nonzero_bits (bb, var);
6915                   }
6916               }
6917
6918             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
6919             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter, lhs)
6920               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
6921                 SET_USE (use_p, var);
6922
6923             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
6924             gsi_remove (&si, true);
6925             release_defs (stmt);
6926           }
6927         else
6928           {
6929             if (!is_gimple_debug (gsi_stmt (si)))
6930               is_unreachable = 0;
6931             gsi_next (&si);
6932           }
6933       }
6934 }
6935
6936
6937 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
6938
6939 static bool
6940 stmt_interesting_for_vrp (gimple stmt)
6941 {
6942   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
6943     {
6944       tree res = gimple_phi_result (stmt);
6945       return (!virtual_operand_p (res)
6946               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (res))
6947                   || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (res))));
6948     }
6949   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
6950     {
6951       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
6952
6953       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
6954          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
6955          builtin functions.  */
6956       if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
6957           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
6958               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
6959           && (is_gimple_call (stmt)
6960               || !gimple_vuse (stmt)))
6961         return true;
6962       else if (is_gimple_call (stmt) && gimple_call_internal_p (stmt))
6963         switch (gimple_call_internal_fn (stmt))
6964           {
6965           case IFN_ADD_OVERFLOW:
6966           case IFN_SUB_OVERFLOW:
6967           case IFN_MUL_OVERFLOW:
6968             /* These internal calls return _Complex integer type,
6969                but are interesting to VRP nevertheless.  */
6970             if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
6971               return true;
6972             break;
6973           default:
6974             break;
6975           }
6976     }
6977   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
6978            || gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
6979     return true;
6980
6981   return false;
6982 }
6983
6984
6985 /* Initialize local data structures for VRP.  */
6986
6987 static void
6988 vrp_initialize (void)
6989 {
6990   basic_block bb;
6991
6992   values_propagated = false;
6993   num_vr_values = num_ssa_names;
6994   vr_value = XCNEWVEC (value_range_t *, num_vr_values);
6995   vr_phi_edge_counts = XCNEWVEC (int, num_ssa_names);
6996
6997   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
6998     {
6999       for (gphi_iterator si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si);
7000            gsi_next (&si))
7001         {
7002           gphi *phi = si.phi ();
7003           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
7004             {
7005               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
7006               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
7007               prop_set_simulate_again (phi, false);
7008             }
7009           else
7010             prop_set_simulate_again (phi, true);
7011         }
7012
7013       for (gimple_stmt_iterator si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);
7014            gsi_next (&si))
7015         {
7016           gimple stmt = gsi_stmt (si);
7017
7018           /* If the statement is a control insn, then we do not
7019              want to avoid simulating the statement once.  Failure
7020              to do so means that those edges will never get added.  */
7021           if (stmt_ends_bb_p (stmt))
7022             prop_set_simulate_again (stmt, true);
7023           else if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
7024             {
7025               ssa_op_iter i;
7026               tree def;
7027               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
7028                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
7029               prop_set_simulate_again (stmt, false);
7030             }
7031           else
7032             prop_set_simulate_again (stmt, true);
7033         }
7034     }
7035 }
7036
7037 /* Return the singleton value-range for NAME or NAME.  */
7038
7039 static inline tree
7040 vrp_valueize (tree name)
7041 {
7042   if (TREE_CODE (name) == SSA_NAME)
7043     {
7044       value_range_t *vr = get_value_range (name);
7045       if (vr->type == VR_RANGE
7046           && (vr->min == vr->max
7047               || operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)))
7048         return vr->min;
7049     }
7050   return name;
7051 }
7052
7053 /* Return the singleton value-range for NAME if that is a constant
7054    but signal to not follow SSA edges.  */
7055
7056 static inline tree
7057 vrp_valueize_1 (tree name)
7058 {
7059   if (TREE_CODE (name) == SSA_NAME)
7060     {
7061       value_range_t *vr = get_value_range (name);
7062       if (range_int_cst_singleton_p (vr))
7063         return vr->min;
7064       /* If the definition may be simulated again we cannot follow
7065          this SSA edge as the SSA propagator does not necessarily
7066          re-visit the use.  */
7067       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
7068       if (prop_simulate_again_p (def_stmt))
7069         return NULL_TREE;
7070     }
7071   return name;
7072 }
7073
7074 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
7075    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
7076
7077 static enum ssa_prop_result
7078 vrp_visit_assignment_or_call (gimple stmt, tree *output_p)
7079 {
7080   tree def, lhs;
7081   ssa_op_iter iter;
7082   enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
7083   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
7084
7085   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
7086   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
7087       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
7088            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
7089               build_range_type.  */
7090            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
7091            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
7092           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
7093     {
7094       value_range_t new_vr = VR_INITIALIZER;
7095
7096       /* Try folding the statement to a constant first.  */
7097       tree tem = gimple_fold_stmt_to_constant_1 (stmt, vrp_valueize,
7098                                                  vrp_valueize_1);
7099       if (tem && is_gimple_min_invariant (tem))
7100         set_value_range_to_value (&new_vr, tem, NULL);
7101       /* Then dispatch to value-range extracting functions.  */
7102       else if (code == GIMPLE_CALL)
7103         extract_range_basic (&new_vr, stmt);
7104       else
7105         extract_range_from_assignment (&new_vr, as_a <gassign *> (stmt));
7106
7107       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
7108         {
7109           *output_p = lhs;
7110
7111           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7112             {
7113               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
7114               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
7115               fprintf (dump_file, ": ");
7116               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
7117               fprintf (dump_file, "\n");
7118             }
7119
7120           if (new_vr.type == VR_VARYING)
7121             return SSA_PROP_VARYING;
7122
7123           return SSA_PROP_INTERESTING;
7124         }
7125
7126       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
7127     }
7128   else if (is_gimple_call (stmt) && gimple_call_internal_p (stmt))
7129     switch (gimple_call_internal_fn (stmt))
7130       {
7131       case IFN_ADD_OVERFLOW:
7132       case IFN_SUB_OVERFLOW:
7133       case IFN_MUL_OVERFLOW:
7134         /* These internal calls return _Complex integer type,
7135            which VRP does not track, but the immediate uses
7136            thereof might be interesting.  */
7137         if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
7138           {
7139             imm_use_iterator iter;
7140             use_operand_p use_p;
7141             enum ssa_prop_result res = SSA_PROP_VARYING;
7142
7143             set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
7144
7145             FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, iter, lhs)
7146               {
7147                 gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
7148                 if (!is_gimple_assign (use_stmt))
7149                   continue;
7150                 enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (use_stmt);
7151                 if (rhs_code != REALPART_EXPR && rhs_code != IMAGPART_EXPR)
7152                   continue;
7153                 tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (use_stmt);
7154                 tree use_lhs = gimple_assign_lhs (use_stmt);
7155                 if (TREE_CODE (rhs1) != rhs_code
7156                     || TREE_OPERAND (rhs1, 0) != lhs
7157                     || TREE_CODE (use_lhs) != SSA_NAME
7158                     || !stmt_interesting_for_vrp (use_stmt)
7159                     || (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (use_lhs))
7160                         || !TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (use_lhs))
7161                         || !TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (use_lhs))))
7162                   continue;
7163
7164                 /* If there is a change in the value range for any of the
7165                    REALPART_EXPR/IMAGPART_EXPR immediate uses, return
7166                    SSA_PROP_INTERESTING.  If there are any REALPART_EXPR
7167                    or IMAGPART_EXPR immediate uses, but none of them have
7168                    a change in their value ranges, return
7169                    SSA_PROP_NOT_INTERESTING.  If there are no
7170                    {REAL,IMAG}PART_EXPR uses at all,
7171                    return SSA_PROP_VARYING.  */
7172                 value_range_t new_vr = VR_INITIALIZER;
7173                 extract_range_basic (&new_vr, use_stmt);
7174                 value_range_t *old_vr = get_value_range (use_lhs);
7175                 if (old_vr->type != new_vr.type
7176                     || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr.min)
7177                     || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr.max)
7178                     || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr.equiv))
7179                   res = SSA_PROP_INTERESTING;
7180                 else
7181                   res = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
7182                 BITMAP_FREE (new_vr.equiv);
7183                 if (res == SSA_PROP_INTERESTING)
7184                   {
7185                     *output_p = lhs;
7186                     return res;
7187                   }
7188               }
7189
7190             return res;
7191           }
7192         break;
7193       default:
7194         break;
7195       }
7196
7197   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
7198   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
7199     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
7200
7201   return SSA_PROP_VARYING;
7202 }
7203
7204 /* Helper that gets the value range of the SSA_NAME with version I
7205    or a symbolic range containing the SSA_NAME only if the value range
7206    is varying or undefined.  */
7207
7208 static inline value_range_t
7209 get_vr_for_comparison (int i)
7210 {
7211   value_range_t vr = *get_value_range (ssa_name (i));
7212
7213   /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
7214      range.  This allows us to compare against names that may
7215      have N_i in their ranges.  */
7216   if (vr.type == VR_VARYING || vr.type == VR_UNDEFINED)
7217     {
7218       vr.type = VR_RANGE;
7219       vr.min = ssa_name (i);
7220       vr.max = ssa_name (i);
7221     }
7222
7223   return vr;
7224 }
7225
7226 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
7227    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
7228    compare_range_with_value, including the setting of
7229    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
7230
7231 static tree
7232 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val,
7233                          bool *strict_overflow_p)
7234 {
7235   bitmap_iterator bi;
7236   unsigned i;
7237   bitmap e;
7238   tree retval, t;
7239   int used_strict_overflow;
7240   bool sop;
7241   value_range_t equiv_vr;
7242
7243   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
7244   e = get_value_range (var)->equiv;
7245
7246   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
7247      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
7248   used_strict_overflow = -1;
7249
7250   /* Compare vars' value range with val.  */
7251   equiv_vr = get_vr_for_comparison (SSA_NAME_VERSION (var));
7252   sop = false;
7253   retval = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
7254   if (retval)
7255     used_strict_overflow = sop ? 1 : 0;
7256
7257   /* If the equiv set is empty we have done all work we need to do.  */
7258   if (e == NULL)
7259     {
7260       if (retval
7261           && used_strict_overflow > 0)
7262         *strict_overflow_p = true;
7263       return retval;
7264     }
7265
7266   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
7267     {
7268       equiv_vr = get_vr_for_comparison (i);
7269       sop = false;
7270       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
7271       if (t)
7272         {
7273           /* If we get different answers from different members
7274              of the equivalence set this check must be in a dead
7275              code region.  Folding it to a trap representation
7276              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
7277           if (retval != NULL
7278               && t != retval)
7279             {
7280               retval = NULL_TREE;
7281               break;
7282             }
7283           retval = t;
7284
7285           if (!sop)
7286             used_strict_overflow = 0;
7287           else if (used_strict_overflow < 0)
7288             used_strict_overflow = 1;
7289         }
7290     }
7291
7292   if (retval
7293       && used_strict_overflow > 0)
7294     *strict_overflow_p = true;
7295
7296   return retval;
7297 }
7298
7299
7300 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
7301    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
7302    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
7303    returned by compare_ranges.  Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate
7304    whether we relied on an overflow infinity in the comparison.  */
7305
7306
7307 static tree
7308 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2,
7309                bool *strict_overflow_p)
7310 {
7311   tree t, retval;
7312   bitmap e1, e2;
7313   bitmap_iterator bi1, bi2;
7314   unsigned i1, i2;
7315   int used_strict_overflow;
7316   static bitmap_obstack *s_obstack = NULL;
7317   static bitmap s_e1 = NULL, s_e2 = NULL;
7318
7319   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
7320      ranges of every name equivalent to N2.  */
7321   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
7322   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
7323
7324   /* Use the fake bitmaps if e1 or e2 are not available.  */
7325   if (s_obstack == NULL)
7326     {
7327       s_obstack = XNEW (bitmap_obstack);
7328       bitmap_obstack_initialize (s_obstack);
7329       s_e1 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
7330       s_e2 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
7331     }
7332   if (e1 == NULL)
7333     e1 = s_e1;
7334   if (e2 == NULL)
7335     e2 = s_e2;
7336
7337   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
7338      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
7339      ranges.  */
7340   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
7341   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
7342
7343   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
7344      names can be compared without checking their ranges.  */
7345   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
7346     {
7347       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
7348       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
7349
7350       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
7351              ? boolean_true_node
7352              : boolean_false_node;
7353     }
7354
7355   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
7356      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
7357   used_strict_overflow = -1;
7358
7359   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
7360      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
7361      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
7362   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
7363     {
7364       value_range_t vr1 = get_vr_for_comparison (i1);
7365
7366       t = retval = NULL_TREE;
7367       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
7368         {
7369           bool sop = false;
7370
7371           value_range_t vr2 = get_vr_for_comparison (i2);
7372
7373           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2, &sop);
7374           if (t)
7375             {
7376               /* If we get different answers from different members
7377                  of the equivalence set this check must be in a dead
7378                  code region.  Folding it to a trap representation
7379                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
7380               if (retval != NULL
7381                   && t != retval)
7382                 {
7383                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
7384                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
7385                   return NULL_TREE;
7386                 }
7387               retval = t;
7388
7389               if (!sop)
7390                 used_strict_overflow = 0;
7391               else if (used_strict_overflow < 0)
7392                 used_strict_overflow = 1;
7393             }
7394         }
7395
7396       if (retval)
7397         {
7398           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
7399           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
7400           if (used_strict_overflow > 0)
7401             *strict_overflow_p = true;
7402           return retval;
7403         }
7404     }
7405
7406   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
7407      comparison.  */
7408   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
7409   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
7410   return NULL_TREE;
7411 }
7412
7413 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv.  */
7414
7415 static tree
7416 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (enum tree_code code,
7417                                                       tree op0, tree op1,
7418                                                       bool * strict_overflow_p)
7419 {
7420   value_range_t *vr0, *vr1;
7421
7422   vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
7423   vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
7424
7425   tree res = NULL_TREE;
7426   if (vr0 && vr1)
7427     res = compare_ranges (code, vr0, vr1, strict_overflow_p);
7428   if (!res && vr0)
7429     res = compare_range_with_value (code, vr0, op1, strict_overflow_p);
7430   if (!res && vr1)
7431     res = (compare_range_with_value
7432             (swap_tree_comparison (code), vr1, op0, strict_overflow_p));
7433   return res;
7434 }
7435
7436 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv. */
7437
7438 static tree
7439 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code code, tree op0,
7440                                          tree op1, bool use_equiv_p,
7441                                          bool *strict_overflow_p, bool *only_ranges)
7442 {
7443   tree ret;
7444   if (only_ranges)
7445     *only_ranges = true;
7446
7447   /* We only deal with integral and pointer types.  */
7448   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
7449       && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
7450     return NULL_TREE;
7451
7452   if (use_equiv_p)
7453     {
7454       if (only_ranges
7455           && (ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges
7456                       (code, op0, op1, strict_overflow_p)))
7457         return ret;
7458       *only_ranges = false;
7459       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
7460         return compare_names (code, op0, op1, strict_overflow_p);
7461       else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
7462         return compare_name_with_value (code, op0, op1, strict_overflow_p);
7463       else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
7464         return (compare_name_with_value
7465                 (swap_tree_comparison (code), op1, op0, strict_overflow_p));
7466     }
7467   else
7468     return vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (code, op0, op1,
7469                                                                  strict_overflow_p);
7470   return NULL_TREE;
7471 }
7472
7473 /* Given (CODE OP0 OP1) within STMT, try to simplify it based on value range
7474    information.  Return NULL if the conditional can not be evaluated.
7475    The ranges of all the names equivalent with the operands in COND
7476    will be used when trying to compute the value.  If the result is
7477    based on undefined signed overflow, issue a warning if
7478    appropriate.  */
7479
7480 static tree
7481 vrp_evaluate_conditional (enum tree_code code, tree op0, tree op1, gimple stmt)
7482 {
7483   bool sop;
7484   tree ret;
7485   bool only_ranges;
7486
7487   /* Some passes and foldings leak constants with overflow flag set
7488      into the IL.  Avoid doing wrong things with these and bail out.  */
7489   if ((TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
7490        && TREE_OVERFLOW (op0))
7491       || (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
7492           && TREE_OVERFLOW (op1)))
7493     return NULL_TREE;
7494
7495   sop = false;
7496   ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, true, &sop,
7497                                                  &only_ranges);
7498
7499   if (ret && sop)
7500     {
7501       enum warn_strict_overflow_code wc;
7502       const char* warnmsg;
7503
7504       if (is_gimple_min_invariant (ret))
7505         {
7506           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL;
7507           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
7508                        "simplifying conditional to constant");
7509         }
7510       else
7511         {
7512           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
7513           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
7514                        "simplifying conditional");
7515         }
7516
7517       if (issue_strict_overflow_warning (wc))
7518         {
7519           location_t location;
7520
7521           if (!gimple_has_location (stmt))
7522             location = input_location;
7523           else
7524             location = gimple_location (stmt);
7525           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow, "%s", warnmsg);
7526         }
7527     }
7528
7529   if (warn_type_limits
7530       && ret && only_ranges
7531       && TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
7532       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
7533     {
7534       /* If the comparison is being folded and the operand on the LHS
7535          is being compared against a constant value that is outside of
7536          the natural range of OP0's type, then the predicate will
7537          always fold regardless of the value of OP0.  If -Wtype-limits
7538          was specified, emit a warning.  */
7539       tree type = TREE_TYPE (op0);
7540       value_range_t *vr0 = get_value_range (op0);
7541
7542       if (vr0->type != VR_VARYING
7543           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
7544           && vrp_val_is_min (vr0->min)
7545           && vrp_val_is_max (vr0->max)
7546           && is_gimple_min_invariant (op1))
7547         {
7548           location_t location;
7549
7550           if (!gimple_has_location (stmt))
7551             location = input_location;
7552           else
7553             location = gimple_location (stmt);
7554
7555           warning_at (location, OPT_Wtype_limits,
7556                       integer_zerop (ret)
7557                       ? G_("comparison always false "
7558                            "due to limited range of data type")
7559                       : G_("comparison always true "
7560                            "due to limited range of data type"));
7561         }
7562     }
7563
7564   return ret;
7565 }
7566
7567
7568 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
7569    will be taken out of STMT's basic block, record it in
7570    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
7571    SSA_PROP_VARYING.  */
7572
7573 static enum ssa_prop_result
7574 vrp_visit_cond_stmt (gcond *stmt, edge *taken_edge_p)
7575 {
7576   tree val;
7577   bool sop;
7578
7579   *taken_edge_p = NULL;
7580
7581   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7582     {
7583       tree use;
7584       ssa_op_iter i;
7585
7586       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
7587       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7588       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
7589
7590       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
7591         {
7592           fprintf (dump_file, "\t");
7593           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
7594           fprintf (dump_file, ": ");
7595           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
7596         }
7597
7598       fprintf (dump_file, "\n");
7599     }
7600
7601   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
7602      ranges of each of its operands.
7603
7604      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
7605      because those ranges may not yet be final and with the current
7606      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
7607      of the names in the equivalence set have changed.
7608
7609      For instance, given the following code fragment
7610
7611         i_5 = PHI <8, i_13>
7612         ...
7613         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
7614         if (i_14 == 1)
7615           ...
7616
7617      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
7618      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
7619      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
7620      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
7621      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
7622      determine that the predicate is always false.
7623
7624      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
7625      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
7626      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
7627      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
7628      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
7629      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
7630      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
7631      is not visited again, which stops propagation from visiting
7632      statements in the THEN clause of that if().
7633
7634      To properly fix this we would need to keep the previous range
7635      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
7636      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
7637      range [8, 8] to VR_VARYING.
7638
7639      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
7640      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
7641      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
7642      4 more predicates folded in SPEC.  */
7643   sop = false;
7644
7645   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (gimple_cond_code (stmt),
7646                                                  gimple_cond_lhs (stmt),
7647                                                  gimple_cond_rhs (stmt),
7648                                                  false, &sop, NULL);
7649   if (val)
7650     {
7651       if (!sop)
7652         *taken_edge_p = find_taken_edge (gimple_bb (stmt), val);
7653       else
7654         {
7655           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7656             fprintf (dump_file,
7657                      "\nIgnoring predicate evaluation because "
7658                      "it assumes that signed overflow is undefined");
7659           val = NULL_TREE;
7660         }
7661     }
7662
7663   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7664     {
7665       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
7666       if (val == NULL_TREE)
7667         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
7668       else
7669         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
7670     }
7671
7672   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
7673 }
7674
7675 /* Searches the case label vector VEC for the index *IDX of the CASE_LABEL
7676    that includes the value VAL.  The search is restricted to the range
7677    [START_IDX, n - 1] where n is the size of VEC.
7678
7679    If there is a CASE_LABEL for VAL, its index is placed in IDX and true is
7680    returned.
7681
7682    If there is no CASE_LABEL for VAL and there is one that is larger than VAL,
7683    it is placed in IDX and false is returned.
7684
7685    If VAL is larger than any CASE_LABEL, n is placed on IDX and false is
7686    returned. */
7687
7688 static bool
7689 find_case_label_index (gswitch *stmt, size_t start_idx, tree val, size_t *idx)
7690 {
7691   size_t n = gimple_switch_num_labels (stmt);
7692   size_t low, high;
7693
7694   /* Find case label for minimum of the value range or the next one.
7695      At each iteration we are searching in [low, high - 1]. */
7696
7697   for (low = start_idx, high = n; high != low; )
7698     {
7699       tree t;
7700       int cmp;
7701       /* Note that i != high, so we never ask for n. */
7702       size_t i = (high + low) / 2;
7703       t = gimple_switch_label (stmt, i);
7704
7705       /* Cache the result of comparing CASE_LOW and val.  */
7706       cmp = tree_int_cst_compare (CASE_LOW (t), val);
7707
7708       if (cmp == 0)
7709         {
7710           /* Ranges cannot be empty. */
7711           *idx = i;
7712           return true;
7713         }
7714       else if (cmp > 0)
7715         high = i;
7716       else
7717         {
7718           low = i + 1;
7719           if (CASE_HIGH (t) != NULL
7720               && tree_int_cst_compare (CASE_HIGH (t), val) >= 0)
7721             {
7722               *idx = i;
7723               return true;
7724             }
7725         }
7726     }
7727
7728   *idx = high;
7729   return false;
7730 }
7731
7732 /* Searches the case label vector VEC for the range of CASE_LABELs that is used
7733    for values between MIN and MAX. The first index is placed in MIN_IDX. The
7734    last index is placed in MAX_IDX. If the range of CASE_LABELs is empty
7735    then MAX_IDX < MIN_IDX.
7736    Returns true if the default label is not needed. */
7737
7738 static bool
7739 find_case_label_range (gswitch *stmt, tree min, tree max, size_t *min_idx,
7740                        size_t *max_idx)
7741 {
7742   size_t i, j;
7743   bool min_take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, min, &i);
7744   bool max_take_default = !find_case_label_index (stmt, i, max, &j);
7745
7746   if (i == j
7747       && min_take_default
7748       && max_take_default)
7749     {
7750       /* Only the default case label reached.
7751          Return an empty range. */
7752       *min_idx = 1;
7753       *max_idx = 0;
7754       return false;
7755     }
7756   else
7757     {
7758       bool take_default = min_take_default || max_take_default;
7759       tree low, high;
7760       size_t k;
7761
7762       if (max_take_default)
7763         j--;
7764
7765       /* If the case label range is continuous, we do not need
7766          the default case label.  Verify that.  */
7767       high = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
7768       if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i)))
7769         high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i));
7770       for (k = i + 1; k <= j; ++k)
7771         {
7772           low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, k));
7773           if (!integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR, low, high)))
7774             {
7775               take_default = true;
7776               break;
7777             }
7778           high = low;
7779           if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k)))
7780             high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k));
7781         }
7782
7783       *min_idx = i;
7784       *max_idx = j;
7785       return !take_default;
7786     }
7787 }
7788
7789 /* Searches the case label vector VEC for the ranges of CASE_LABELs that are
7790    used in range VR.  The indices are placed in MIN_IDX1, MAX_IDX, MIN_IDX2 and
7791    MAX_IDX2.  If the ranges of CASE_LABELs are empty then MAX_IDX1 < MIN_IDX1.
7792    Returns true if the default label is not needed.  */
7793
7794 static bool
7795 find_case_label_ranges (gswitch *stmt, value_range_t *vr, size_t *min_idx1,
7796                         size_t *max_idx1, size_t *min_idx2,
7797                         size_t *max_idx2)
7798 {
7799   size_t i, j, k, l;
7800   unsigned int n = gimple_switch_num_labels (stmt);
7801   bool take_default;
7802   tree case_low, case_high;
7803   tree min = vr->min, max = vr->max;
7804
7805   gcc_checking_assert (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE);
7806
7807   take_default = !find_case_label_range (stmt, min, max, &i, &j);
7808
7809   /* Set second range to emtpy.  */
7810   *min_idx2 = 1;
7811   *max_idx2 = 0;
7812
7813   if (vr->type == VR_RANGE)
7814     {
7815       *min_idx1 = i;
7816       *max_idx1 = j;
7817       return !take_default;
7818     }
7819
7820   /* Set first range to all case labels.  */
7821   *min_idx1 = 1;
7822   *max_idx1 = n - 1;
7823
7824   if (i > j)
7825     return false;
7826
7827   /* Make sure all the values of case labels [i , j] are contained in
7828      range [MIN, MAX].  */
7829   case_low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
7830   case_high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, j));
7831   if (tree_int_cst_compare (case_low, min) < 0)
7832     i += 1;
7833   if (case_high != NULL_TREE
7834       && tree_int_cst_compare (max, case_high) < 0)
7835     j -= 1;
7836
7837   if (i > j)
7838     return false;
7839
7840   /* If the range spans case labels [i, j], the corresponding anti-range spans
7841      the labels [1, i - 1] and [j + 1, n -  1].  */
7842   k = j + 1;
7843   l = n - 1;
7844   if (k > l)
7845     {
7846       k = 1;
7847       l = 0;
7848     }
7849
7850   j = i - 1;
7851   i = 1;
7852   if (i > j)
7853     {
7854       i = k;
7855       j = l;
7856       k = 1;
7857       l = 0;
7858     }
7859
7860   *min_idx1 = i;
7861   *max_idx1 = j;
7862   *min_idx2 = k;
7863   *max_idx2 = l;
7864   return false;
7865 }
7866
7867 /* Visit switch statement STMT.  If we can determine which edge
7868    will be taken out of STMT's basic block, record it in
7869    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
7870    SSA_PROP_VARYING.  */
7871
7872 static enum ssa_prop_result
7873 vrp_visit_switch_stmt (gswitch *stmt, edge *taken_edge_p)
7874 {
7875   tree op, val;
7876   value_range_t *vr;
7877   size_t i = 0, j = 0, k, l;
7878   bool take_default;
7879
7880   *taken_edge_p = NULL;
7881   op = gimple_switch_index (stmt);
7882   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
7883     return SSA_PROP_VARYING;
7884
7885   vr = get_value_range (op);
7886   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7887     {
7888       fprintf (dump_file, "\nVisiting switch expression with operand ");
7889       print_generic_expr (dump_file, op, 0);
7890       fprintf (dump_file, " with known range ");
7891       dump_value_range (dump_file, vr);
7892       fprintf (dump_file, "\n");
7893     }
7894
7895   if ((vr->type != VR_RANGE
7896        && vr->type != VR_ANTI_RANGE)
7897       || symbolic_range_p (vr))
7898     return SSA_PROP_VARYING;
7899
7900   /* Find the single edge that is taken from the switch expression.  */
7901   take_default = !find_case_label_ranges (stmt, vr, &i, &j, &k, &l);
7902
7903   /* Check if the range spans no CASE_LABEL. If so, we only reach the default
7904      label */
7905   if (j < i)
7906     {
7907       gcc_assert (take_default);
7908       val = gimple_switch_default_label (stmt);
7909     }
7910   else
7911     {
7912       /* Check if labels with index i to j and maybe the default label
7913          are all reaching the same label.  */
7914
7915       val = gimple_switch_label (stmt, i);
7916       if (take_default
7917           && CASE_LABEL (gimple_switch_default_label (stmt))
7918           != CASE_LABEL (val))
7919         {
7920           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7921             fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
7922                      "range\n");
7923           return SSA_PROP_VARYING;
7924         }
7925       for (++i; i <= j; ++i)
7926         {
7927           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, i)) != CASE_LABEL (val))
7928             {
7929               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7930                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
7931                          "range\n");
7932               return SSA_PROP_VARYING;
7933             }
7934         }
7935       for (; k <= l; ++k)
7936         {
7937           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, k)) != CASE_LABEL (val))
7938             {
7939               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7940                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
7941                          "range\n");
7942               return SSA_PROP_VARYING;
7943             }
7944         }
7945     }
7946
7947   *taken_edge_p = find_edge (gimple_bb (stmt),
7948                              label_to_block (CASE_LABEL (val)));
7949
7950   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7951     {
7952       fprintf (dump_file, "  will take edge to ");
7953       print_generic_stmt (dump_file, CASE_LABEL (val), 0);
7954     }
7955
7956   return SSA_PROP_INTERESTING;
7957 }
7958
7959
7960 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
7961    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
7962    interesting range into *OUTPUT_P.
7963
7964    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
7965    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
7966
7967    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
7968
7969 static enum ssa_prop_result
7970 vrp_visit_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
7971 {
7972   tree def;
7973   ssa_op_iter iter;
7974
7975   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7976     {
7977       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
7978       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
7979     }
7980
7981   if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
7982     gcc_assert (stmt_ends_bb_p (stmt));
7983   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
7984     return vrp_visit_assignment_or_call (stmt, output_p);
7985   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7986     return vrp_visit_cond_stmt (as_a <gcond *> (stmt), taken_edge_p);
7987   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
7988     return vrp_visit_switch_stmt (as_a <gswitch *> (stmt), taken_edge_p);
7989
7990   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
7991      their outputs varying and prevent further simulation.  */
7992   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
7993     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
7994
7995   return SSA_PROP_VARYING;
7996 }
7997
7998 /* Union the two value-ranges { *VR0TYPE, *VR0MIN, *VR0MAX } and
7999    { VR1TYPE, VR0MIN, VR0MAX } and store the result
8000    in { *VR0TYPE, *VR0MIN, *VR0MAX }.  This may not be the smallest
8001    possible such range.  The resulting range is not canonicalized.  */
8002
8003 static void
8004 union_ranges (enum value_range_type *vr0type,
8005               tree *vr0min, tree *vr0max,
8006               enum value_range_type vr1type,
8007               tree vr1min, tree vr1max)
8008 {
8009   bool mineq = operand_equal_p (*vr0min, vr1min, 0);
8010   bool maxeq = operand_equal_p (*vr0max, vr1max, 0);
8011
8012   /* [] is vr0, () is vr1 in the following classification comments.  */
8013   if (mineq && maxeq)
8014     {
8015       /* [(  )] */
8016       if (*vr0type == vr1type)
8017         /* Nothing to do for equal ranges.  */
8018         ;
8019       else if ((*vr0type == VR_RANGE
8020                 && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8021                || (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8022                    && vr1type == VR_RANGE))
8023         {
8024           /* For anti-range with range union the result is varying.  */
8025           goto give_up;
8026         }
8027       else
8028         gcc_unreachable ();
8029     }
8030   else if (operand_less_p (*vr0max, vr1min) == 1
8031            || operand_less_p (vr1max, *vr0min) == 1)
8032     {
8033       /* [ ] ( ) or ( ) [ ]
8034          If the ranges have an empty intersection, result of the union
8035          operation is the anti-range or if both are anti-ranges
8036          it covers all.  */
8037       if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8038           && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8039         goto give_up;
8040       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8041                && vr1type == VR_RANGE)
8042         ;
8043       else if (*vr0type == VR_RANGE
8044                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8045         {
8046           *vr0type = vr1type;
8047           *vr0min = vr1min;
8048           *vr0max = vr1max;
8049         }
8050       else if (*vr0type == VR_RANGE
8051                && vr1type == VR_RANGE)
8052         {
8053           /* The result is the convex hull of both ranges.  */
8054           if (operand_less_p (*vr0max, vr1min) == 1)
8055             {
8056               /* If the result can be an anti-range, create one.  */
8057               if (TREE_CODE (*vr0max) == INTEGER_CST
8058                   && TREE_CODE (vr1min) == INTEGER_CST
8059                   && vrp_val_is_min (*vr0min)
8060                   && vrp_val_is_max (vr1max))
8061                 {
8062                   tree min = int_const_binop (PLUS_EXPR,
8063                                               *vr0max,
8064                                               build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0max), 1));
8065                   tree max = int_const_binop (MINUS_EXPR,
8066                                               vr1min,
8067                                               build_int_cst (TREE_TYPE (vr1min), 1));
8068                   if (!operand_less_p (max, min))
8069                     {
8070                       *vr0type = VR_ANTI_RANGE;
8071                       *vr0min = min;
8072                       *vr0max = max;
8073                     }
8074                   else
8075                     *vr0max = vr1max;
8076                 }
8077               else
8078                 *vr0max = vr1max;
8079             }
8080           else
8081             {
8082               /* If the result can be an anti-range, create one.  */
8083               if (TREE_CODE (vr1max) == INTEGER_CST
8084                   && TREE_CODE (*vr0min) == INTEGER_CST
8085                   && vrp_val_is_min (vr1min)
8086                   && vrp_val_is_max (*vr0max))
8087                 {
8088                   tree min = int_const_binop (PLUS_EXPR,
8089                                               vr1max,
8090                                               build_int_cst (TREE_TYPE (vr1max), 1));
8091                   tree max = int_const_binop (MINUS_EXPR,
8092                                               *vr0min,
8093                                               build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0min), 1));
8094                   if (!operand_less_p (max, min))
8095                     {
8096                       *vr0type = VR_ANTI_RANGE;
8097                       *vr0min = min;
8098                       *vr0max = max;
8099                     }
8100                   else
8101                     *vr0min = vr1min;
8102                 }
8103               else
8104                 *vr0min = vr1min;
8105             }
8106         }
8107       else
8108         gcc_unreachable ();
8109     }
8110   else if ((maxeq || operand_less_p (vr1max, *vr0max) == 1)
8111            && (mineq || operand_less_p (*vr0min, vr1min) == 1))
8112     {
8113       /* [ (  ) ] or [(  ) ] or [ (  )] */
8114       if (*vr0type == VR_RANGE
8115           && vr1type == VR_RANGE)
8116         ;
8117       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8118                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8119         {
8120           *vr0type = vr1type;
8121           *vr0min = vr1min;
8122           *vr0max = vr1max;
8123         }
8124       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8125                && vr1type == VR_RANGE)
8126         {
8127           /* Arbitrarily choose the right or left gap.  */
8128           if (!mineq && TREE_CODE (vr1min) == INTEGER_CST)
8129             *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, vr1min,
8130                                        build_int_cst (TREE_TYPE (vr1min), 1));
8131           else if (!maxeq && TREE_CODE (vr1max) == INTEGER_CST)
8132             *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, vr1max,
8133                                        build_int_cst (TREE_TYPE (vr1max), 1));
8134           else
8135             goto give_up;
8136         }
8137       else if (*vr0type == VR_RANGE
8138                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8139         /* The result covers everything.  */
8140         goto give_up;
8141       else
8142         gcc_unreachable ();
8143     }
8144   else if ((maxeq || operand_less_p (*vr0max, vr1max) == 1)
8145            && (mineq || operand_less_p (vr1min, *vr0min) == 1))
8146     {
8147       /* ( [  ] ) or ([  ] ) or ( [  ]) */
8148       if (*vr0type == VR_RANGE
8149           && vr1type == VR_RANGE)
8150         {
8151           *vr0type = vr1type;
8152           *vr0min = vr1min;
8153           *vr0max = vr1max;
8154         }
8155       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8156                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8157         ;
8158       else if (*vr0type == VR_RANGE
8159                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8160         {
8161           *vr0type = VR_ANTI_RANGE;
8162           if (!mineq && TREE_CODE (*vr0min) == INTEGER_CST)
8163             {
8164               *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, *vr0min,
8165                                          build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0min), 1));
8166               *vr0min = vr1min;
8167             }
8168           else if (!maxeq && TREE_CODE (*vr0max) == INTEGER_CST)
8169             {
8170               *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, *vr0max,
8171                                          build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0max), 1));
8172               *vr0max = vr1max;
8173             }
8174           else
8175             goto give_up;
8176         }
8177       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8178                && vr1type == VR_RANGE)
8179         /* The result covers everything.  */
8180         goto give_up;
8181       else
8182         gcc_unreachable ();
8183     }
8184   else if ((operand_less_p (vr1min, *vr0max) == 1
8185             || operand_equal_p (vr1min, *vr0max, 0))
8186            && operand_less_p (*vr0min, vr1min) == 1
8187            && operand_less_p (*vr0max, vr1max) == 1)
8188     {
8189       /* [  (  ]  ) or [   ](   ) */
8190       if (*vr0type == VR_RANGE
8191           && vr1type == VR_RANGE)
8192         *vr0max = vr1max;
8193       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8194                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8195         *vr0min = vr1min;
8196       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8197                && vr1type == VR_RANGE)
8198         {
8199           if (TREE_CODE (vr1min) == INTEGER_CST)
8200             *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, vr1min,
8201                                        build_int_cst (TREE_TYPE (vr1min), 1));
8202           else
8203             goto give_up;
8204         }
8205       else if (*vr0type == VR_RANGE
8206                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8207         {
8208           if (TREE_CODE (*vr0max) == INTEGER_CST)
8209             {
8210               *vr0type = vr1type;
8211               *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, *vr0max,
8212                                          build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0max), 1));
8213               *vr0max = vr1max;
8214             }
8215           else
8216             goto give_up;
8217         }
8218       else
8219         gcc_unreachable ();
8220     }
8221   else if ((operand_less_p (*vr0min, vr1max) == 1
8222             || operand_equal_p (*vr0min, vr1max, 0))
8223            && operand_less_p (vr1min, *vr0min) == 1
8224            && operand_less_p (vr1max, *vr0max) == 1)
8225     {
8226       /* (  [  )  ] or (   )[   ] */
8227       if (*vr0type == VR_RANGE
8228           && vr1type == VR_RANGE)
8229         *vr0min = vr1min;
8230       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8231                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8232         *vr0max = vr1max;
8233       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8234                && vr1type == VR_RANGE)
8235         {
8236           if (TREE_CODE (vr1max) == INTEGER_CST)
8237             *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, vr1max,
8238                                        build_int_cst (TREE_TYPE (vr1max), 1));
8239           else
8240             goto give_up;
8241         }
8242       else if (*vr0type == VR_RANGE
8243                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8244         {
8245           if (TREE_CODE (*vr0min) == INTEGER_CST)
8246             {
8247               *vr0type = vr1type;
8248               *vr0min = vr1min;
8249               *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, *vr0min,
8250                                          build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0min), 1));
8251             }
8252           else
8253             goto give_up;
8254         }
8255       else
8256         gcc_unreachable ();
8257     }
8258   else
8259     goto give_up;
8260
8261   return;
8262
8263 give_up:
8264   *vr0type = VR_VARYING;
8265   *vr0min = NULL_TREE;
8266   *vr0max = NULL_TREE;
8267 }
8268
8269 /* Intersect the two value-ranges { *VR0TYPE, *VR0MIN, *VR0MAX } and
8270    { VR1TYPE, VR0MIN, VR0MAX } and store the result
8271    in { *VR0TYPE, *VR0MIN, *VR0MAX }.  This may not be the smallest
8272    possible such range.  The resulting range is not canonicalized.  */
8273
8274 static void
8275 intersect_ranges (enum value_range_type *vr0type,
8276                   tree *vr0min, tree *vr0max,
8277                   enum value_range_type vr1type,
8278                   tree vr1min, tree vr1max)
8279 {
8280   bool mineq = operand_equal_p (*vr0min, vr1min, 0);
8281   bool maxeq = operand_equal_p (*vr0max, vr1max, 0);
8282
8283   /* [] is vr0, () is vr1 in the following classification comments.  */
8284   if (mineq && maxeq)
8285     {
8286       /* [(  )] */
8287       if (*vr0type == vr1type)
8288         /* Nothing to do for equal ranges.  */
8289         ;
8290       else if ((*vr0type == VR_RANGE
8291                 && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8292                || (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8293                    && vr1type == VR_RANGE))
8294         {
8295           /* For anti-range with range intersection the result is empty.  */
8296           *vr0type = VR_UNDEFINED;
8297           *vr0min = NULL_TREE;
8298           *vr0max = NULL_TREE;
8299         }
8300       else
8301         gcc_unreachable ();
8302     }
8303   else if (operand_less_p (*vr0max, vr1min) == 1
8304            || operand_less_p (vr1max, *vr0min) == 1)
8305     {
8306       /* [ ] ( ) or ( ) [ ]
8307          If the ranges have an empty intersection, the result of the
8308          intersect operation is the range for intersecting an
8309          anti-range with a range or empty when intersecting two ranges.  */
8310       if (*vr0type == VR_RANGE
8311           && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8312         ;
8313       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8314                && vr1type == VR_RANGE)
8315         {
8316           *vr0type = vr1type;
8317           *vr0min = vr1min;
8318           *vr0max = vr1max;
8319         }
8320       else if (*vr0type == VR_RANGE
8321                && vr1type == VR_RANGE)
8322         {
8323           *vr0type = VR_UNDEFINED;
8324           *vr0min = NULL_TREE;
8325           *vr0max = NULL_TREE;
8326         }
8327       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8328                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8329         {
8330           /* If the anti-ranges are adjacent to each other merge them.  */
8331           if (TREE_CODE (*vr0max) == INTEGER_CST
8332               && TREE_CODE (vr1min) == INTEGER_CST
8333               && operand_less_p (*vr0max, vr1min) == 1
8334               && integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR,
8335                                                 vr1min, *vr0max)))
8336             *vr0max = vr1max;
8337           else if (TREE_CODE (vr1max) == INTEGER_CST
8338                    && TREE_CODE (*vr0min) == INTEGER_CST
8339                    && operand_less_p (vr1max, *vr0min) == 1
8340                    && integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR,
8341                                                      *vr0min, vr1max)))
8342             *vr0min = vr1min;
8343           /* Else arbitrarily take VR0.  */
8344         }
8345     }
8346   else if ((maxeq || operand_less_p (vr1max, *vr0max) == 1)
8347            && (mineq || operand_less_p (*vr0min, vr1min) == 1))
8348     {
8349       /* [ (  ) ] or [(  ) ] or [ (  )] */
8350       if (*vr0type == VR_RANGE
8351           && vr1type == VR_RANGE)
8352         {
8353           /* If both are ranges the result is the inner one.  */
8354           *vr0type = vr1type;
8355           *vr0min = vr1min;
8356           *vr0max = vr1max;
8357         }
8358       else if (*vr0type == VR_RANGE
8359                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8360         {
8361           /* Choose the right gap if the left one is empty.  */
8362           if (mineq)
8363             {
8364               if (TREE_CODE (vr1max) == INTEGER_CST)
8365                 *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, vr1max,
8366                                            build_int_cst (TREE_TYPE (vr1max), 1));
8367               else
8368                 *vr0min = vr1max;
8369             }
8370           /* Choose the left gap if the right one is empty.  */
8371           else if (maxeq)
8372             {
8373               if (TREE_CODE (vr1min) == INTEGER_CST)
8374                 *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, vr1min,
8375                                            build_int_cst (TREE_TYPE (vr1min), 1));
8376               else
8377                 *vr0max = vr1min;
8378             }
8379           /* Choose the anti-range if the range is effectively varying.  */
8380           else if (vrp_val_is_min (*vr0min)
8381                    && vrp_val_is_max (*vr0max))
8382             {
8383               *vr0type = vr1type;
8384               *vr0min = vr1min;
8385               *vr0max = vr1max;
8386             }
8387           /* Else choose the range.  */
8388         }
8389       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8390                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8391         /* If both are anti-ranges the result is the outer one.  */
8392         ;
8393       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8394                && vr1type == VR_RANGE)
8395         {
8396           /* The intersection is empty.  */
8397           *vr0type = VR_UNDEFINED;
8398           *vr0min = NULL_TREE;
8399           *vr0max = NULL_TREE;
8400         }
8401       else
8402         gcc_unreachable ();
8403     }
8404   else if ((maxeq || operand_less_p (*vr0max, vr1max) == 1)
8405            && (mineq || operand_less_p (vr1min, *vr0min) == 1))
8406     {
8407       /* ( [  ] ) or ([  ] ) or ( [  ]) */
8408       if (*vr0type == VR_RANGE
8409           && vr1type == VR_RANGE)
8410         /* Choose the inner range.  */
8411         ;
8412       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8413                && vr1type == VR_RANGE)
8414         {
8415           /* Choose the right gap if the left is empty.  */
8416           if (mineq)
8417             {
8418               *vr0type = VR_RANGE;
8419               if (TREE_CODE (*vr0max) == INTEGER_CST)
8420                 *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, *vr0max,
8421                                            build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0max), 1));
8422               else
8423                 *vr0min = *vr0max;
8424               *vr0max = vr1max;
8425             }
8426           /* Choose the left gap if the right is empty.  */
8427           else if (maxeq)
8428             {
8429               *vr0type = VR_RANGE;
8430               if (TREE_CODE (*vr0min) == INTEGER_CST)
8431                 *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, *vr0min,
8432                                            build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0min), 1));
8433               else
8434                 *vr0max = *vr0min;
8435               *vr0min = vr1min;
8436             }
8437           /* Choose the anti-range if the range is effectively varying.  */
8438           else if (vrp_val_is_min (vr1min)
8439                    && vrp_val_is_max (vr1max))
8440             ;
8441           /* Else choose the range.  */
8442           else
8443             {
8444               *vr0type = vr1type;
8445               *vr0min = vr1min;
8446               *vr0max = vr1max;
8447             }
8448         }
8449       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8450                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8451         {
8452           /* If both are anti-ranges the result is the outer one.  */
8453           *vr0type = vr1type;
8454           *vr0min = vr1min;
8455           *vr0max = vr1max;
8456         }
8457       else if (vr1type == VR_ANTI_RANGE
8458                && *vr0type == VR_RANGE)
8459         {
8460           /* The intersection is empty.  */
8461           *vr0type = VR_UNDEFINED;
8462           *vr0min = NULL_TREE;
8463           *vr0max = NULL_TREE;
8464         }
8465       else
8466         gcc_unreachable ();
8467     }
8468   else if ((operand_less_p (vr1min, *vr0max) == 1
8469             || operand_equal_p (vr1min, *vr0max, 0))
8470            && operand_less_p (*vr0min, vr1min) == 1)
8471     {
8472       /* [  (  ]  ) or [  ](  ) */
8473       if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8474           && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8475         *vr0max = vr1max;
8476       else if (*vr0type == VR_RANGE
8477                && vr1type == VR_RANGE)
8478         *vr0min = vr1min;
8479       else if (*vr0type == VR_RANGE
8480                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8481         {
8482           if (TREE_CODE (vr1min) == INTEGER_CST)
8483             *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, vr1min,
8484                                        build_int_cst (TREE_TYPE (vr1min), 1));
8485           else
8486             *vr0max = vr1min;
8487         }
8488       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8489                && vr1type == VR_RANGE)
8490         {
8491           *vr0type = VR_RANGE;
8492           if (TREE_CODE (*vr0max) == INTEGER_CST)
8493             *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, *vr0max,
8494                                        build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0max), 1));
8495           else
8496             *vr0min = *vr0max;
8497           *vr0max = vr1max;
8498         }
8499       else
8500         gcc_unreachable ();
8501     }
8502   else if ((operand_less_p (*vr0min, vr1max) == 1
8503             || operand_equal_p (*vr0min, vr1max, 0))
8504            && operand_less_p (vr1min, *vr0min) == 1)
8505     {
8506       /* (  [  )  ] or (  )[  ] */
8507       if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8508           && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8509         *vr0min = vr1min;
8510       else if (*vr0type == VR_RANGE
8511                && vr1type == VR_RANGE)
8512         *vr0max = vr1max;
8513       else if (*vr0type == VR_RANGE
8514                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8515         {
8516           if (TREE_CODE (vr1max) == INTEGER_CST)
8517             *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, vr1max,
8518                                        build_int_cst (TREE_TYPE (vr1max), 1));
8519           else
8520             *vr0min = vr1max;
8521         }
8522       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8523                && vr1type == VR_RANGE)
8524         {
8525           *vr0type = VR_RANGE;
8526           if (TREE_CODE (*vr0min) == INTEGER_CST)
8527             *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, *vr0min,
8528                                        build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0min), 1));
8529           else
8530             *vr0max = *vr0min;
8531           *vr0min = vr1min;
8532         }
8533       else
8534         gcc_unreachable ();
8535     }
8536
8537   /* As a fallback simply use { *VRTYPE, *VR0MIN, *VR0MAX } as
8538      result for the intersection.  That's always a conservative
8539      correct estimate.  */
8540
8541   return;
8542 }
8543
8544
8545 /* Intersect the two value-ranges *VR0 and *VR1 and store the result
8546    in *VR0.  This may not be the smallest possible such range.  */
8547
8548 static void
8549 vrp_intersect_ranges_1 (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
8550 {
8551   value_range_t saved;
8552
8553   /* If either range is VR_VARYING the other one wins.  */
8554   if (vr1->type == VR_VARYING)
8555     return;
8556   if (vr0->type == VR_VARYING)
8557     {
8558       copy_value_range (vr0, vr1);
8559       return;
8560     }
8561
8562   /* When either range is VR_UNDEFINED the resulting range is
8563      VR_UNDEFINED, too.  */
8564   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
8565     return;
8566   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
8567     {
8568       set_value_range_to_undefined (vr0);
8569       return;
8570     }
8571
8572   /* Save the original vr0 so we can return it as conservative intersection
8573      result when our worker turns things to varying.  */
8574   saved = *vr0;
8575   intersect_ranges (&vr0->type, &vr0->min, &vr0->max,
8576                     vr1->type, vr1->min, vr1->max);
8577   /* Make sure to canonicalize the result though as the inversion of a
8578      VR_RANGE can still be a VR_RANGE.  */
8579   set_and_canonicalize_value_range (vr0, vr0->type,
8580                                     vr0->min, vr0->max, vr0->equiv);
8581   /* If that failed, use the saved original VR0.  */
8582   if (vr0->type == VR_VARYING)
8583     {
8584       *vr0 = saved;
8585       return;
8586     }
8587   /* If the result is VR_UNDEFINED there is no need to mess with
8588      the equivalencies.  */
8589   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
8590     return;
8591
8592   /* The resulting set of equivalences for range intersection is the union of
8593      the two sets.  */
8594   if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
8595     bitmap_ior_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
8596   else if (vr1->equiv && !vr0->equiv)
8597     bitmap_copy (vr0->equiv, vr1->equiv);
8598 }
8599
8600 static void
8601 vrp_intersect_ranges (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
8602 {
8603   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8604     {
8605       fprintf (dump_file, "Intersecting\n  ");
8606       dump_value_range (dump_file, vr0);
8607       fprintf (dump_file, "\nand\n  ");
8608       dump_value_range (dump_file, vr1);
8609       fprintf (dump_file, "\n");
8610     }
8611   vrp_intersect_ranges_1 (vr0, vr1);
8612   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8613     {
8614       fprintf (dump_file, "to\n  ");
8615       dump_value_range (dump_file, vr0);
8616       fprintf (dump_file, "\n");
8617     }
8618 }
8619
8620 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
8621    VR1, store in VR0 a range that contains both VR0 and VR1.  This
8622    may not be the smallest possible such range.  */
8623
8624 static void
8625 vrp_meet_1 (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
8626 {
8627   value_range_t saved;
8628
8629   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
8630     {
8631       set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr1->equiv);
8632       return;
8633     }
8634
8635   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
8636     {
8637       /* VR0 already has the resulting range.  */
8638       return;
8639     }
8640
8641   if (vr0->type == VR_VARYING)
8642     {
8643       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
8644       return;
8645     }
8646
8647   if (vr1->type == VR_VARYING)
8648     {
8649       set_value_range_to_varying (vr0);
8650       return;
8651     }
8652
8653   saved = *vr0;
8654   union_ranges (&vr0->type, &vr0->min, &vr0->max,
8655                 vr1->type, vr1->min, vr1->max);
8656   if (vr0->type == VR_VARYING)
8657     {
8658       /* Failed to find an efficient meet.  Before giving up and setting
8659          the result to VARYING, see if we can at least derive a useful
8660          anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
8661          anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
8662          semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
8663       if (((saved.type == VR_RANGE
8664             && range_includes_zero_p (saved.min, saved.max) == 0)
8665            || (saved.type == VR_ANTI_RANGE
8666                && range_includes_zero_p (saved.min, saved.max) == 1))
8667           && ((vr1->type == VR_RANGE
8668                && range_includes_zero_p (vr1->min, vr1->max) == 0)
8669               || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE
8670                   && range_includes_zero_p (vr1->min, vr1->max) == 1)))
8671         {
8672           set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (saved.min));
8673
8674           /* Since this meet operation did not result from the meeting of
8675              two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
8676           if (vr0->equiv)
8677             bitmap_clear (vr0->equiv);
8678           return;
8679         }
8680
8681       set_value_range_to_varying (vr0);
8682       return;
8683     }
8684   set_and_canonicalize_value_range (vr0, vr0->type, vr0->min, vr0->max,
8685                                     vr0->equiv);
8686   if (vr0->type == VR_VARYING)
8687     return;
8688
8689   /* The resulting set of equivalences is always the intersection of
8690      the two sets.  */
8691   if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
8692     bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
8693   else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
8694     bitmap_clear (vr0->equiv);
8695 }
8696
8697 static void
8698 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
8699 {
8700   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8701     {
8702       fprintf (dump_file, "Meeting\n  ");
8703       dump_value_range (dump_file, vr0);
8704       fprintf (dump_file, "\nand\n  ");
8705       dump_value_range (dump_file, vr1);
8706       fprintf (dump_file, "\n");
8707     }
8708   vrp_meet_1 (vr0, vr1);
8709   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8710     {
8711       fprintf (dump_file, "to\n  ");
8712       dump_value_range (dump_file, vr0);
8713       fprintf (dump_file, "\n");
8714     }
8715 }
8716
8717
8718 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
8719    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
8720    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
8721
8722 static enum ssa_prop_result
8723 vrp_visit_phi_node (gphi *phi)
8724 {
8725   size_t i;
8726   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
8727   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
8728   value_range_t vr_result = VR_INITIALIZER;
8729   bool first = true;
8730   int edges, old_edges;
8731   struct loop *l;
8732
8733   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8734     {
8735       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
8736       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, dump_flags);
8737     }
8738
8739   edges = 0;
8740   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
8741     {
8742       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
8743
8744       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8745         {
8746           fprintf (dump_file,
8747               "    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
8748               (int) i, e->src->index, e->dest->index,
8749               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
8750         }
8751
8752       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
8753         {
8754           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
8755           value_range_t vr_arg;
8756
8757           ++edges;
8758
8759           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
8760             {
8761               vr_arg = *(get_value_range (arg));
8762               /* Do not allow equivalences or symbolic ranges to leak in from
8763                  backedges.  That creates invalid equivalencies.
8764                  See PR53465 and PR54767.  */
8765               if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
8766                 {
8767                   if (vr_arg.type == VR_RANGE
8768                       || vr_arg.type == VR_ANTI_RANGE)
8769                     {
8770                       vr_arg.equiv = NULL;
8771                       if (symbolic_range_p (&vr_arg))
8772                         {
8773                           vr_arg.type = VR_VARYING;
8774                           vr_arg.min = NULL_TREE;
8775                           vr_arg.max = NULL_TREE;
8776                         }
8777                     }
8778                 }
8779               else
8780                 {
8781                   /* If the non-backedge arguments range is VR_VARYING then
8782                      we can still try recording a simple equivalence.  */
8783                   if (vr_arg.type == VR_VARYING)
8784                     {
8785                       vr_arg.type = VR_RANGE;
8786                       vr_arg.min = arg;
8787                       vr_arg.max = arg;
8788                       vr_arg.equiv = NULL;
8789                     }
8790                 }
8791             }
8792           else
8793             {
8794               if (TREE_OVERFLOW_P (arg))
8795                 arg = drop_tree_overflow (arg);
8796
8797               vr_arg.type = VR_RANGE;
8798               vr_arg.min = arg;
8799               vr_arg.max = arg;
8800               vr_arg.equiv = NULL;
8801             }
8802
8803           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8804             {
8805               fprintf (dump_file, "\t");
8806               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
8807               fprintf (dump_file, ": ");
8808               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
8809               fprintf (dump_file, "\n");
8810             }
8811
8812           if (first)
8813             copy_value_range (&vr_result, &vr_arg);
8814           else
8815             vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
8816           first = false;
8817
8818           if (vr_result.type == VR_VARYING)
8819             break;
8820         }
8821     }
8822
8823   if (vr_result.type == VR_VARYING)
8824     goto varying;
8825   else if (vr_result.type == VR_UNDEFINED)
8826     goto update_range;
8827
8828   old_edges = vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)];
8829   vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)] = edges;
8830
8831   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
8832      when the new value is slightly bigger or smaller than the
8833      previous one.  We don't do this if we have seen a new executable
8834      edge; this helps us avoid an overflow infinity for conditionals
8835      which are not in a loop.  If the old value-range was VR_UNDEFINED
8836      use the updated range and iterate one more time.  */
8837   if (edges > 0
8838       && gimple_phi_num_args (phi) > 1
8839       && edges == old_edges
8840       && lhs_vr->type != VR_UNDEFINED)
8841     {
8842       /* Compare old and new ranges, fall back to varying if the
8843          values are not comparable.  */
8844       int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
8845       if (cmp_min == -2)
8846         goto varying;
8847       int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
8848       if (cmp_max == -2)
8849         goto varying;
8850
8851       /* For non VR_RANGE or for pointers fall back to varying if
8852          the range changed.  */
8853       if ((lhs_vr->type != VR_RANGE || vr_result.type != VR_RANGE
8854            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
8855           && (cmp_min != 0 || cmp_max != 0))
8856         goto varying;
8857
8858       /* If the new minimum is larger than than the previous one
8859          retain the old value.  If the new minimum value is smaller
8860          than the previous one and not -INF go all the way to -INF + 1.
8861          In the first case, to avoid infinite bouncing between different
8862          minimums, and in the other case to avoid iterating millions of
8863          times to reach -INF.  Going to -INF + 1 also lets the following
8864          iteration compute whether there will be any overflow, at the
8865          expense of one additional iteration.  */
8866       if (cmp_min < 0)
8867         vr_result.min = lhs_vr->min;
8868       else if (cmp_min > 0
8869                && !vrp_val_is_min (vr_result.min))
8870         vr_result.min
8871           = int_const_binop (PLUS_EXPR,
8872                              vrp_val_min (TREE_TYPE (vr_result.min)),
8873                              build_int_cst (TREE_TYPE (vr_result.min), 1));
8874
8875       /* Similarly for the maximum value.  */
8876       if (cmp_max > 0)
8877         vr_result.max = lhs_vr->max;
8878       else if (cmp_max < 0
8879                && !vrp_val_is_max (vr_result.max))
8880         vr_result.max
8881           = int_const_binop (MINUS_EXPR,
8882                              vrp_val_max (TREE_TYPE (vr_result.min)),
8883                              build_int_cst (TREE_TYPE (vr_result.min), 1));
8884
8885       /* If we dropped either bound to +-INF then if this is a loop
8886          PHI node SCEV may known more about its value-range.  */
8887       if ((cmp_min > 0 || cmp_min < 0
8888            || cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
8889           && (l = loop_containing_stmt (phi))
8890           && l->header == gimple_bb (phi))
8891         adjust_range_with_scev (&vr_result, l, phi, lhs);
8892
8893       /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it to
8894          VARYING.  Same if the previous max value was invalid for
8895          the type and we end up with vr_result.min > vr_result.max.  */
8896       if ((vrp_val_is_max (vr_result.max)
8897            && vrp_val_is_min (vr_result.min))
8898           || compare_values (vr_result.min,
8899                              vr_result.max) > 0)
8900         goto varying;
8901     }
8902
8903   /* If the new range is different than the previous value, keep
8904      iterating.  */
8905 update_range:
8906   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
8907     {
8908       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8909         {
8910           fprintf (dump_file, "Found new range for ");
8911           print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
8912           fprintf (dump_file, ": ");
8913           dump_value_range (dump_file, &vr_result);
8914           fprintf (dump_file, "\n");
8915         }
8916
8917       return SSA_PROP_INTERESTING;
8918     }
8919
8920   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
8921   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
8922
8923   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
8924 varying:
8925   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
8926   return SSA_PROP_VARYING;
8927 }
8928
8929 /* Simplify boolean operations if the source is known
8930    to be already a boolean.  */
8931 static bool
8932 simplify_truth_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
8933 {
8934   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
8935   tree lhs, op0, op1;
8936   bool need_conversion;
8937
8938   /* We handle only !=/== case here.  */
8939   gcc_assert (rhs_code == EQ_EXPR || rhs_code == NE_EXPR);
8940
8941   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
8942   if (!op_with_boolean_value_range_p (op0))
8943     return false;
8944
8945   op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
8946   if (!op_with_boolean_value_range_p (op1))
8947     return false;
8948
8949   /* Reduce number of cases to handle to NE_EXPR.  As there is no
8950      BIT_XNOR_EXPR we cannot replace A == B with a single statement.  */
8951   if (rhs_code == EQ_EXPR)
8952     {
8953       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
8954         op1 = int_const_binop (BIT_XOR_EXPR, op1,
8955                                build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1));
8956       else
8957         return false;
8958     }
8959
8960   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
8961   need_conversion
8962     = !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (op0));
8963
8964   /* Make sure to not sign-extend a 1-bit 1 when converting the result.  */
8965   if (need_conversion
8966       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
8967       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) == 1
8968       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs)) > 1)
8969     return false;
8970
8971   /* For A != 0 we can substitute A itself.  */
8972   if (integer_zerop (op1))
8973     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi,
8974                                     need_conversion
8975                                     ? NOP_EXPR : TREE_CODE (op0), op0);
8976   /* For A != B we substitute A ^ B.  Either with conversion.  */
8977   else if (need_conversion)
8978     {
8979       tree tem = make_ssa_name (TREE_TYPE (op0));
8980       gassign *newop
8981         = gimple_build_assign (tem, BIT_XOR_EXPR, op0, op1);
8982       gsi_insert_before (gsi, newop, GSI_SAME_STMT);
8983       gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, NOP_EXPR, tem);
8984     }
8985   /* Or without.  */
8986   else
8987     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, BIT_XOR_EXPR, op0, op1);
8988   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
8989
8990   return true;
8991 }
8992
8993 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
8994    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
8995    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
8996
8997 static bool
8998 simplify_div_or_mod_using_ranges (gimple stmt)
8999 {
9000   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
9001   tree val = NULL;
9002   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
9003   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
9004   value_range_t *vr = get_value_range (gimple_assign_rhs1 (stmt));
9005
9006   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
9007     {
9008       val = integer_one_node;
9009     }
9010   else
9011     {
9012       bool sop = false;
9013
9014       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
9015
9016       if (val
9017           && sop
9018           && integer_onep (val)
9019           && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
9020         {
9021           location_t location;
9022
9023           if (!gimple_has_location (stmt))
9024             location = input_location;
9025           else
9026             location = gimple_location (stmt);
9027           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
9028                       "assuming signed overflow does not occur when "
9029                       "simplifying %</%> or %<%%%> to %<>>%> or %<&%>");
9030         }
9031     }
9032
9033   if (val && integer_onep (val))
9034     {
9035       tree t;
9036
9037       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
9038         {
9039           t = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (op1));
9040           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, RSHIFT_EXPR);
9041           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
9042           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
9043         }
9044       else
9045         {
9046           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
9047           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t);
9048           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
9049
9050           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, BIT_AND_EXPR);
9051           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
9052           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
9053         }
9054
9055       update_stmt (stmt);
9056       return true;
9057     }
9058
9059   return false;
9060 }
9061
9062 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
9063    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
9064    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
9065
9066 static bool
9067 simplify_abs_using_ranges (gimple stmt)
9068 {
9069   tree val = NULL;
9070   tree op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
9071   tree type = TREE_TYPE (op);
9072   value_range_t *vr = get_value_range (op);
9073
9074   if (TYPE_UNSIGNED (type))
9075     {
9076       val = integer_zero_node;
9077     }
9078   else if (vr)
9079     {
9080       bool sop = false;
9081
9082       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
9083       if (!val)
9084         {
9085           sop = false;
9086           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node,
9087                                           &sop);
9088
9089           if (val)
9090             {
9091               if (integer_zerop (val))
9092                 val = integer_one_node;
9093               else if (integer_onep (val))
9094                 val = integer_zero_node;
9095             }
9096         }
9097
9098       if (val
9099           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
9100         {
9101           if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
9102             {
9103               location_t location;
9104
9105               if (!gimple_has_location (stmt))
9106                 location = input_location;
9107               else
9108                 location = gimple_location (stmt);
9109               warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
9110                           "assuming signed overflow does not occur when "
9111                           "simplifying %<abs (X)%> to %<X%> or %<-X%>");
9112             }
9113
9114           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op);
9115           if (integer_onep (val))
9116             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, NEGATE_EXPR);
9117           else
9118             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, SSA_NAME);
9119           update_stmt (stmt);
9120           return true;
9121         }
9122     }
9123
9124   return false;
9125 }
9126
9127 /* Optimize away redundant BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR.
9128    If all the bits that are being cleared by & are already
9129    known to be zero from VR, or all the bits that are being
9130    set by | are already known to be one from VR, the bit
9131    operation is redundant.  */
9132
9133 static bool
9134 simplify_bit_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
9135 {
9136   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
9137   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
9138   tree op = NULL_TREE;
9139   value_range_t vr0 = VR_INITIALIZER;
9140   value_range_t vr1 = VR_INITIALIZER;
9141   wide_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
9142   wide_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
9143   wide_int mask;
9144
9145   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
9146     vr0 = *(get_value_range (op0));
9147   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
9148     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
9149   else
9150     return false;
9151
9152   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
9153     vr1 = *(get_value_range (op1));
9154   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
9155     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
9156   else
9157     return false;
9158
9159   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (TREE_TYPE (op0), &vr0, &may_be_nonzero0,
9160                                   &must_be_nonzero0))
9161     return false;
9162   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (TREE_TYPE (op1), &vr1, &may_be_nonzero1,
9163                                   &must_be_nonzero1))
9164     return false;
9165
9166   switch (gimple_assign_rhs_code (stmt))
9167     {
9168     case BIT_AND_EXPR:
9169       mask = may_be_nonzero0.and_not (must_be_nonzero1);
9170       if (mask == 0)
9171         {
9172           op = op0;
9173           break;
9174         }
9175       mask = may_be_nonzero1.and_not (must_be_nonzero0);
9176       if (mask == 0)
9177         {
9178           op = op1;
9179           break;
9180         }
9181       break;
9182     case BIT_IOR_EXPR:
9183       mask = may_be_nonzero0.and_not (must_be_nonzero1);
9184       if (mask == 0)
9185         {
9186           op = op1;
9187           break;
9188         }
9189       mask = may_be_nonzero1.and_not (must_be_nonzero0);
9190       if (mask == 0)
9191         {
9192           op = op0;
9193           break;
9194         }
9195       break;
9196     default:
9197       gcc_unreachable ();
9198     }
9199
9200   if (op == NULL_TREE)
9201     return false;
9202
9203   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, TREE_CODE (op), op);
9204   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
9205   return true;
9206 }
9207
9208 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
9209    a known value range VR.
9210
9211    If there is one and only one value which will satisfy the
9212    conditional, then return that value.  Else return NULL.
9213
9214    If signed overflow must be undefined for the value to satisfy
9215    the conditional, then set *STRICT_OVERFLOW_P to true.  */
9216
9217 static tree
9218 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
9219                       tree op1, value_range_t *vr,
9220                       bool *strict_overflow_p)
9221 {
9222   tree min = NULL;
9223   tree max = NULL;
9224
9225   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
9226      the conditional as it was written.  */
9227   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
9228     {
9229       /* This should not be negative infinity; there is no overflow
9230          here.  */
9231       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
9232
9233       max = op1;
9234       if (cond_code == LT_EXPR && !is_overflow_infinity (max))
9235         {
9236           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
9237           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
9238           if (EXPR_P (max))
9239             TREE_NO_WARNING (max) = 1;
9240         }
9241     }
9242   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
9243     {
9244       /* This should not be positive infinity; there is no overflow
9245          here.  */
9246       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
9247
9248       min = op1;
9249       if (cond_code == GT_EXPR && !is_overflow_infinity (min))
9250         {
9251           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
9252           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
9253           if (EXPR_P (min))
9254             TREE_NO_WARNING (min) = 1;
9255         }
9256     }
9257
9258   /* Now refine the minimum and maximum values using any
9259      value range information we have for op0.  */
9260   if (min && max)
9261     {
9262       if (compare_values (vr->min, min) == 1)
9263         min = vr->min;
9264       if (compare_values (vr->max, max) == -1)
9265         max = vr->max;
9266
9267       /* If the new min/max values have converged to a single value,
9268          then there is only one value which can satisfy the condition,
9269          return that value.  */
9270       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
9271         {
9272           if ((cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
9273               && is_overflow_infinity (vr->max))
9274             *strict_overflow_p = true;
9275           if ((cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
9276               && is_overflow_infinity (vr->min))
9277             *strict_overflow_p = true;
9278
9279           return min;
9280         }
9281     }
9282   return NULL;
9283 }
9284
9285 /* Return whether the value range *VR fits in an integer type specified
9286    by PRECISION and UNSIGNED_P.  */
9287
9288 static bool
9289 range_fits_type_p (value_range_t *vr, unsigned dest_precision, signop dest_sgn)
9290 {
9291   tree src_type;
9292   unsigned src_precision;
9293   widest_int tem;
9294   signop src_sgn;
9295
9296   /* We can only handle integral and pointer types.  */
9297   src_type = TREE_TYPE (vr->min);
9298   if (!INTEGRAL_TYPE_P (src_type)
9299       && !POINTER_TYPE_P (src_type))
9300     return false;
9301
9302   /* An extension is fine unless VR is SIGNED and dest_sgn is UNSIGNED,
9303      and so is an identity transform.  */
9304   src_precision = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (vr->min));
9305   src_sgn = TYPE_SIGN (src_type);
9306   if ((src_precision < dest_precision
9307        && !(dest_sgn == UNSIGNED && src_sgn == SIGNED))
9308       || (src_precision == dest_precision && src_sgn == dest_sgn))
9309     return true;
9310
9311   /* Now we can only handle ranges with constant bounds.  */
9312   if (vr->type != VR_RANGE
9313       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
9314       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
9315     return false;
9316
9317   /* For sign changes, the MSB of the wide_int has to be clear.
9318      An unsigned value with its MSB set cannot be represented by
9319      a signed wide_int, while a negative value cannot be represented
9320      by an unsigned wide_int.  */
9321   if (src_sgn != dest_sgn
9322       && (wi::lts_p (vr->min, 0) || wi::lts_p (vr->max, 0)))
9323     return false;
9324
9325   /* Then we can perform the conversion on both ends and compare
9326      the result for equality.  */
9327   tem = wi::ext (wi::to_widest (vr->min), dest_precision, dest_sgn);
9328   if (tem != wi::to_widest (vr->min))
9329     return false;
9330   tem = wi::ext (wi::to_widest (vr->max), dest_precision, dest_sgn);
9331   if (tem != wi::to_widest (vr->max))
9332     return false;
9333
9334   return true;
9335 }
9336
9337 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
9338    test if the range information indicates only one value can satisfy
9339    the original conditional.  */
9340
9341 static bool
9342 simplify_cond_using_ranges (gcond *stmt)
9343 {
9344   tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
9345   tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
9346   enum tree_code cond_code = gimple_cond_code (stmt);
9347
9348   if (cond_code != NE_EXPR
9349       && cond_code != EQ_EXPR
9350       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
9351       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
9352       && is_gimple_min_invariant (op1))
9353     {
9354       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
9355
9356       /* If we have range information for OP0, then we might be
9357          able to simplify this conditional. */
9358       if (vr->type == VR_RANGE)
9359         {
9360           enum warn_strict_overflow_code wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
9361           bool sop = false;
9362           tree new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr, &sop);
9363
9364           if (new_tree
9365               && (!sop || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (op0))))
9366             {
9367               if (dump_file)
9368                 {
9369                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
9370                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
9371                   fprintf (dump_file, " into ");
9372                 }
9373
9374               gimple_cond_set_code (stmt, EQ_EXPR);
9375               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
9376               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
9377
9378               update_stmt (stmt);
9379
9380               if (dump_file)
9381                 {
9382                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
9383                   fprintf (dump_file, "\n");
9384                 }
9385
9386               if (sop && issue_strict_overflow_warning (wc))
9387                 {
9388                   location_t location = input_location;
9389                   if (gimple_has_location (stmt))
9390                     location = gimple_location (stmt);
9391
9392                   warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
9393                               "assuming signed overflow does not occur when "
9394                               "simplifying conditional");
9395                 }
9396
9397               return true;
9398             }
9399
9400           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
9401              with integral types here, so no need to worry about
9402              issues with inverting FP comparisons.  */
9403           sop = false;
9404           new_tree = test_for_singularity
9405                        (invert_tree_comparison (cond_code, false),
9406                         op0, op1, vr, &sop);
9407
9408           if (new_tree
9409               && (!sop || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (op0))))
9410             {
9411               if (dump_file)
9412                 {
9413                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
9414                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
9415                   fprintf (dump_file, " into ");
9416                 }
9417
9418               gimple_cond_set_code (stmt, NE_EXPR);
9419               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
9420               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
9421
9422               update_stmt (stmt);
9423
9424               if (dump_file)
9425                 {
9426                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
9427                   fprintf (dump_file, "\n");
9428                 }
9429
9430               if (sop && issue_strict_overflow_warning (wc))
9431                 {
9432                   location_t location = input_location;
9433                   if (gimple_has_location (stmt))
9434                     location = gimple_location (stmt);
9435
9436                   warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
9437                               "assuming signed overflow does not occur when "
9438                               "simplifying conditional");
9439                 }
9440
9441               return true;
9442             }
9443         }
9444     }
9445
9446   /* If we have a comparison of an SSA_NAME (OP0) against a constant,
9447      see if OP0 was set by a type conversion where the source of
9448      the conversion is another SSA_NAME with a range that fits
9449      into the range of OP0's type.
9450
9451      If so, the conversion is redundant as the earlier SSA_NAME can be
9452      used for the comparison directly if we just massage the constant in the
9453      comparison.  */
9454   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
9455       && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
9456     {
9457       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op0);
9458       tree innerop;
9459
9460       if (!is_gimple_assign (def_stmt)
9461           || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
9462         return false;
9463
9464       innerop = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
9465
9466       if (TREE_CODE (innerop) == SSA_NAME
9467           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (innerop)))
9468         {
9469           value_range_t *vr = get_value_range (innerop);
9470
9471           if (range_int_cst_p (vr)
9472               && range_fits_type_p (vr,
9473                                     TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)),
9474                                     TYPE_SIGN (TREE_TYPE (op0)))
9475               && int_fits_type_p (op1, TREE_TYPE (innerop))
9476               /* The range must not have overflowed, or if it did overflow
9477                  we must not be wrapping/trapping overflow and optimizing
9478                  with strict overflow semantics.  */
9479               && ((!is_negative_overflow_infinity (vr->min)
9480                    && !is_positive_overflow_infinity (vr->max))
9481                   || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (innerop))))
9482             {
9483               /* If the range overflowed and the user has asked for warnings
9484                  when strict overflow semantics were used to optimize code,
9485                  issue an appropriate warning.  */
9486               if (cond_code != EQ_EXPR && cond_code != NE_EXPR
9487                   && (is_negative_overflow_infinity (vr->min)
9488                       || is_positive_overflow_infinity (vr->max))
9489                   && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL))
9490                 {
9491                   location_t location;
9492
9493                   if (!gimple_has_location (stmt))
9494                     location = input_location;
9495                   else
9496                     location = gimple_location (stmt);
9497                   warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
9498                       "assuming signed overflow does not occur when "
9499                       "simplifying conditional");
9500                 }
9501
9502               tree newconst = fold_convert (TREE_TYPE (innerop), op1);
9503               gimple_cond_set_lhs (stmt, innerop);
9504               gimple_cond_set_rhs (stmt, newconst);
9505               return true;
9506             }
9507         }
9508     }
9509
9510   return false;
9511 }
9512
9513 /* Simplify a switch statement using the value range of the switch
9514    argument.  */
9515
9516 static bool
9517 simplify_switch_using_ranges (gswitch *stmt)
9518 {
9519   tree op = gimple_switch_index (stmt);
9520   value_range_t *vr;
9521   bool take_default;
9522   edge e;
9523   edge_iterator ei;
9524   size_t i = 0, j = 0, n, n2;
9525   tree vec2;
9526   switch_update su;
9527   size_t k = 1, l = 0;
9528
9529   if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
9530     {
9531       vr = get_value_range (op);
9532
9533       /* We can only handle integer ranges.  */
9534       if ((vr->type != VR_RANGE
9535            && vr->type != VR_ANTI_RANGE)
9536           || symbolic_range_p (vr))
9537         return false;
9538
9539       /* Find case label for min/max of the value range.  */
9540       take_default = !find_case_label_ranges (stmt, vr, &i, &j, &k, &l);
9541     }
9542   else if (TREE_CODE (op) == INTEGER_CST)
9543     {
9544       take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, op, &i);
9545       if (take_default)
9546         {
9547           i = 1;
9548           j = 0;
9549         }
9550       else
9551         {
9552           j = i;
9553         }
9554     }
9555   else
9556     return false;
9557
9558   n = gimple_switch_num_labels (stmt);
9559
9560   /* Bail out if this is just all edges taken.  */
9561   if (i == 1
9562       && j == n - 1
9563       && take_default)
9564     return false;
9565
9566   /* Build a new vector of taken case labels.  */
9567   vec2 = make_tree_vec (j - i + 1 + l - k + 1 + (int)take_default);
9568   n2 = 0;
9569
9570   /* Add the default edge, if necessary.  */
9571   if (take_default)
9572     TREE_VEC_ELT (vec2, n2++) = gimple_switch_default_label (stmt);
9573
9574   for (; i <= j; ++i, ++n2)
9575     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, i);
9576
9577   for (; k <= l; ++k, ++n2)
9578     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, k);
9579
9580   /* Mark needed edges.  */
9581   for (i = 0; i < n2; ++i)
9582     {
9583       e = find_edge (gimple_bb (stmt),
9584                      label_to_block (CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, i))));
9585       e->aux = (void *)-1;
9586     }
9587
9588   /* Queue not needed edges for later removal.  */
9589   FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (stmt)->succs)
9590     {
9591       if (e->aux == (void *)-1)
9592         {
9593           e->aux = NULL;
9594           continue;
9595         }
9596
9597       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
9598         {
9599           fprintf (dump_file, "removing unreachable case label\n");
9600         }
9601       to_remove_edges.safe_push (e);
9602       e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
9603     }
9604
9605   /* And queue an update for the stmt.  */
9606   su.stmt = stmt;
9607   su.vec = vec2;
9608   to_update_switch_stmts.safe_push (su);
9609   return false;
9610 }
9611
9612 /* Simplify an integral conversion from an SSA name in STMT.  */
9613
9614 static bool
9615 simplify_conversion_using_ranges (gimple stmt)
9616 {
9617   tree innerop, middleop, finaltype;
9618   gimple def_stmt;
9619   value_range_t *innervr;
9620   signop inner_sgn, middle_sgn, final_sgn;
9621   unsigned inner_prec, middle_prec, final_prec;
9622   widest_int innermin, innermed, innermax, middlemin, middlemed, middlemax;
9623
9624   finaltype = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
9625   if (!INTEGRAL_TYPE_P (finaltype))
9626     return false;
9627   middleop = gimple_assign_rhs1 (stmt);
9628   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (middleop);
9629   if (!is_gimple_assign (def_stmt)
9630       || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
9631     return false;
9632   innerop = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
9633   if (TREE_CODE (innerop) != SSA_NAME
9634       || SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (innerop))
9635     return false;
9636
9637   /* Get the value-range of the inner operand.  */
9638   innervr = get_value_range (innerop);
9639   if (innervr->type != VR_RANGE
9640       || TREE_CODE (innervr->min) != INTEGER_CST
9641       || TREE_CODE (innervr->max) != INTEGER_CST)
9642     return false;
9643
9644   /* Simulate the conversion chain to check if the result is equal if
9645      the middle conversion is removed.  */
9646   innermin = wi::to_widest (innervr->min);
9647   innermax = wi::to_widest (innervr->max);
9648
9649   inner_prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (innerop));
9650   middle_prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop));
9651   final_prec = TYPE_PRECISION (finaltype);
9652
9653   /* If the first conversion is not injective, the second must not
9654      be widening.  */
9655   if (wi::gtu_p (innermax - innermin,
9656                  wi::mask <widest_int> (middle_prec, false))
9657       && middle_prec < final_prec)
9658     return false;
9659   /* We also want a medium value so that we can track the effect that
9660      narrowing conversions with sign change have.  */
9661   inner_sgn = TYPE_SIGN (TREE_TYPE (innerop));
9662   if (inner_sgn == UNSIGNED)
9663     innermed = wi::shifted_mask <widest_int> (1, inner_prec - 1, false);
9664   else
9665     innermed = 0;
9666   if (wi::cmp (innermin, innermed, inner_sgn) >= 0
9667       || wi::cmp (innermed, innermax, inner_sgn) >= 0)
9668     innermed = innermin;
9669
9670   middle_sgn = TYPE_SIGN (TREE_TYPE (middleop));
9671   middlemin = wi::ext (innermin, middle_prec, middle_sgn);
9672   middlemed = wi::ext (innermed, middle_prec, middle_sgn);
9673   middlemax = wi::ext (innermax, middle_prec, middle_sgn);
9674
9675   /* Require that the final conversion applied to both the original
9676      and the intermediate range produces the same result.  */
9677   final_sgn = TYPE_SIGN (finaltype);
9678   if (wi::ext (middlemin, final_prec, final_sgn)
9679          != wi::ext (innermin, final_prec, final_sgn)
9680       || wi::ext (middlemed, final_prec, final_sgn)
9681          != wi::ext (innermed, final_prec, final_sgn)
9682       || wi::ext (middlemax, final_prec, final_sgn)
9683          != wi::ext (innermax, final_prec, final_sgn))
9684     return false;
9685
9686   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, innerop);
9687   update_stmt (stmt);
9688   return true;
9689 }
9690
9691 /* Simplify a conversion from integral SSA name to float in STMT.  */
9692
9693 static bool
9694 simplify_float_conversion_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
9695 {
9696   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
9697   value_range_t *vr = get_value_range (rhs1);
9698   machine_mode fltmode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)));
9699   machine_mode mode;
9700   tree tem;
9701   gassign *conv;
9702
9703   /* We can only handle constant ranges.  */
9704   if (vr->type != VR_RANGE
9705       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
9706       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
9707     return false;
9708
9709   /* First check if we can use a signed type in place of an unsigned.  */
9710   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))
9711       && (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)), 0)
9712           != CODE_FOR_nothing)
9713       && range_fits_type_p (vr, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1)), SIGNED))
9714     mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1));
9715   /* If we can do the conversion in the current input mode do nothing.  */
9716   else if (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)),
9717                         TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))) != CODE_FOR_nothing)
9718     return false;
9719   /* Otherwise search for a mode we can use, starting from the narrowest
9720      integer mode available.  */
9721   else
9722     {
9723       mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
9724       do
9725         {
9726           /* If we cannot do a signed conversion to float from mode
9727              or if the value-range does not fit in the signed type
9728              try with a wider mode.  */
9729           if (can_float_p (fltmode, mode, 0) != CODE_FOR_nothing
9730               && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION (mode), SIGNED))
9731             break;
9732
9733           mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
9734           /* But do not widen the input.  Instead leave that to the
9735              optabs expansion code.  */
9736           if (GET_MODE_PRECISION (mode) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1)))
9737             return false;
9738         }
9739       while (mode != VOIDmode);
9740       if (mode == VOIDmode)
9741         return false;
9742     }
9743
9744   /* It works, insert a truncation or sign-change before the
9745      float conversion.  */
9746   tem = make_ssa_name (build_nonstandard_integer_type
9747                           (GET_MODE_PRECISION (mode), 0));
9748   conv = gimple_build_assign (tem, NOP_EXPR, rhs1);
9749   gsi_insert_before (gsi, conv, GSI_SAME_STMT);
9750   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, tem);
9751   update_stmt (stmt);
9752
9753   return true;
9754 }
9755
9756 /* Simplify an internal fn call using ranges if possible.  */
9757
9758 static bool
9759 simplify_internal_call_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
9760 {
9761   enum tree_code subcode;
9762   bool is_ubsan = false;
9763   bool ovf = false;
9764   switch (gimple_call_internal_fn (stmt))
9765     {
9766     case IFN_UBSAN_CHECK_ADD:
9767       subcode = PLUS_EXPR;
9768       is_ubsan = true;
9769       break;
9770     case IFN_UBSAN_CHECK_SUB:
9771       subcode = MINUS_EXPR;
9772       is_ubsan = true;
9773       break;
9774     case IFN_UBSAN_CHECK_MUL:
9775       subcode = MULT_EXPR;
9776       is_ubsan = true;
9777       break;
9778     case IFN_ADD_OVERFLOW:
9779       subcode = PLUS_EXPR;
9780       break;
9781     case IFN_SUB_OVERFLOW:
9782       subcode = MINUS_EXPR;
9783       break;
9784     case IFN_MUL_OVERFLOW:
9785       subcode = MULT_EXPR;
9786       break;
9787     default:
9788       return false;
9789     }
9790
9791   tree op0 = gimple_call_arg (stmt, 0);
9792   tree op1 = gimple_call_arg (stmt, 1);
9793   tree type;
9794   if (is_ubsan)
9795     type = TREE_TYPE (op0);
9796   else if (gimple_call_lhs (stmt) == NULL_TREE)
9797     return false;
9798   else
9799     type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (gimple_call_lhs (stmt)));
9800   if (!check_for_binary_op_overflow (subcode, type, op0, op1, &ovf)
9801       || (is_ubsan && ovf))
9802     return false;
9803
9804   gimple g;
9805   location_t loc = gimple_location (stmt);
9806   if (is_ubsan)
9807     g = gimple_build_assign (gimple_call_lhs (stmt), subcode, op0, op1);
9808   else
9809     {
9810       int prec = TYPE_PRECISION (type);
9811       tree utype = type;
9812       if (ovf
9813           || !useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (op0))
9814           || !useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (op1)))
9815         utype = build_nonstandard_integer_type (prec, 1);
9816       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST)
9817         op0 = fold_convert (utype, op0);
9818       else if (!useless_type_conversion_p (utype, TREE_TYPE (op0)))
9819         {
9820           g = gimple_build_assign (make_ssa_name (utype), NOP_EXPR, op0);
9821           gimple_set_location (g, loc);
9822           gsi_insert_before (gsi, g, GSI_SAME_STMT);
9823           op0 = gimple_assign_lhs (g);
9824         }
9825       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
9826         op1 = fold_convert (utype, op1);
9827       else if (!useless_type_conversion_p (utype, TREE_TYPE (op1)))
9828         {
9829           g = gimple_build_assign (make_ssa_name (utype), NOP_EXPR, op1);
9830           gimple_set_location (g, loc);
9831           gsi_insert_before (gsi, g, GSI_SAME_STMT);
9832           op1 = gimple_assign_lhs (g);
9833         }
9834       g = gimple_build_assign (make_ssa_name (utype), subcode, op0, op1);
9835       gimple_set_location (g, loc);
9836       gsi_insert_before (gsi, g, GSI_SAME_STMT);
9837       if (utype != type)
9838         {
9839           g = gimple_build_assign (make_ssa_name (type), NOP_EXPR,
9840                                    gimple_assign_lhs (g));
9841           gimple_set_location (g, loc);
9842           gsi_insert_before (gsi, g, GSI_SAME_STMT);
9843         }
9844       g = gimple_build_assign (gimple_call_lhs (stmt), COMPLEX_EXPR,
9845                                gimple_assign_lhs (g),
9846                                build_int_cst (type, ovf));
9847     }
9848   gimple_set_location (g, loc);
9849   gsi_replace (gsi, g, false);
9850   return true;
9851 }
9852
9853 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
9854
9855 static bool
9856 simplify_stmt_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi)
9857 {
9858   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
9859   if (is_gimple_assign (stmt))
9860     {
9861       enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
9862       tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
9863
9864       switch (rhs_code)
9865         {
9866         case EQ_EXPR:
9867         case NE_EXPR:
9868           /* Transform EQ_EXPR, NE_EXPR into BIT_XOR_EXPR or identity
9869              if the RHS is zero or one, and the LHS are known to be boolean
9870              values.  */
9871           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
9872             return simplify_truth_ops_using_ranges (gsi, stmt);
9873           break;
9874
9875       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
9876          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
9877          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
9878         case TRUNC_DIV_EXPR:
9879         case TRUNC_MOD_EXPR:
9880           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1))
9881               && integer_pow2p (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
9882             return simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt);
9883           break;
9884
9885       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
9886         case ABS_EXPR:
9887           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
9888               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
9889             return simplify_abs_using_ranges (stmt);
9890           break;
9891
9892         case BIT_AND_EXPR:
9893         case BIT_IOR_EXPR:
9894           /* Optimize away BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR
9895              if all the bits being cleared are already cleared or
9896              all the bits being set are already set.  */
9897           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
9898             return simplify_bit_ops_using_ranges (gsi, stmt);
9899           break;
9900
9901         CASE_CONVERT:
9902           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
9903               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
9904             return simplify_conversion_using_ranges (stmt);
9905           break;
9906
9907         case FLOAT_EXPR:
9908           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
9909               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
9910             return simplify_float_conversion_using_ranges (gsi, stmt);
9911           break;
9912
9913         default:
9914           break;
9915         }
9916     }
9917   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
9918     return simplify_cond_using_ranges (as_a <gcond *> (stmt));
9919   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
9920     return simplify_switch_using_ranges (as_a <gswitch *> (stmt));
9921   else if (is_gimple_call (stmt)
9922            && gimple_call_internal_p (stmt))
9923     return simplify_internal_call_using_ranges (gsi, stmt);
9924
9925   return false;
9926 }
9927
9928 /* If the statement pointed by SI has a predicate whose value can be
9929    computed using the value range information computed by VRP, compute
9930    its value and return true.  Otherwise, return false.  */
9931
9932 static bool
9933 fold_predicate_in (gimple_stmt_iterator *si)
9934 {
9935   bool assignment_p = false;
9936   tree val;
9937   gimple stmt = gsi_stmt (*si);
9938
9939   if (is_gimple_assign (stmt)
9940       && TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)) == tcc_comparison)
9941     {
9942       assignment_p = true;
9943       val = vrp_evaluate_conditional (gimple_assign_rhs_code (stmt),
9944                                       gimple_assign_rhs1 (stmt),
9945                                       gimple_assign_rhs2 (stmt),
9946                                       stmt);
9947     }
9948   else if (gcond *cond_stmt = dyn_cast <gcond *> (stmt))
9949     val = vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (cond_stmt),
9950                                     gimple_cond_lhs (cond_stmt),
9951                                     gimple_cond_rhs (cond_stmt),
9952                                     stmt);
9953   else
9954     return false;
9955
9956   if (val)
9957     {
9958       if (assignment_p)
9959         val = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), val);
9960
9961       if (dump_file)
9962         {
9963           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
9964           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
9965           fprintf (dump_file, " to ");
9966           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
9967           fprintf (dump_file, "\n");
9968         }
9969
9970       if (is_gimple_assign (stmt))
9971         gimple_assign_set_rhs_from_tree (si, val);
9972       else
9973         {
9974           gcc_assert (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND);
9975           gcond *cond_stmt = as_a <gcond *> (stmt);
9976           if (integer_zerop (val))
9977             gimple_cond_make_false (cond_stmt);
9978           else if (integer_onep (val))
9979             gimple_cond_make_true (cond_stmt);
9980           else
9981             gcc_unreachable ();
9982         }
9983
9984       return true;
9985     }
9986
9987   return false;
9988 }
9989
9990 /* Callback for substitute_and_fold folding the stmt at *SI.  */
9991
9992 static bool
9993 vrp_fold_stmt (gimple_stmt_iterator *si)
9994 {
9995   if (fold_predicate_in (si))
9996     return true;
9997
9998   return simplify_stmt_using_ranges (si);
9999 }
10000
10001 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
10002    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge.
10003
10004    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
10005    restored.  */
10006 static vec<tree> equiv_stack;
10007
10008 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump threading
10009    code with a simple API for simplifying statements.  STMT is the
10010    statement we want to simplify, WITHIN_STMT provides the location
10011    for any overflow warnings.  */
10012
10013 static tree
10014 simplify_stmt_for_jump_threading (gimple stmt, gimple within_stmt)
10015 {
10016   if (gcond *cond_stmt = dyn_cast <gcond *> (stmt))
10017     return vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (cond_stmt),
10018                                      gimple_cond_lhs (cond_stmt),
10019                                      gimple_cond_rhs (cond_stmt),
10020                                      within_stmt);
10021
10022   if (gassign *assign_stmt = dyn_cast <gassign *> (stmt))
10023     {
10024       value_range_t new_vr = VR_INITIALIZER;
10025       tree lhs = gimple_assign_lhs (assign_stmt);
10026
10027       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
10028           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
10029               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
10030         {
10031           extract_range_from_assignment (&new_vr, assign_stmt);
10032           if (range_int_cst_singleton_p (&new_vr))
10033             return new_vr.min;
10034         }
10035     }
10036
10037   return NULL_TREE;
10038 }
10039
10040 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
10041    one successor present jump threading opportunities, i.e.,
10042    when the block is reached from a specific predecessor, we
10043    may be able to determine which of the outgoing edges will
10044    be traversed.  When this optimization applies, we are able
10045    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
10046    optimization opportunities.
10047
10048    This routine is effectively a driver for the generic jump
10049    threading code.  It basically just presents the generic code
10050    with edges that may be suitable for jump threading.
10051
10052    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
10053    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
10054    those opportunities would be very limited and the compile time cost
10055    to expose those opportunities would be significant.
10056
10057    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
10058    for later realization.  */
10059
10060 static void
10061 identify_jump_threads (void)
10062 {
10063   basic_block bb;
10064   gcond *dummy;
10065   int i;
10066   edge e;
10067
10068   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
10069      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
10070      information as we need it within the jump threading code.  */
10071   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
10072
10073   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
10074      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
10075      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
10076      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
10077      recompute it.  */
10078   mark_dfs_back_edges ();
10079
10080   /* Do not thread across edges we are about to remove.  Just marking
10081      them as EDGE_DFS_BACK will do.  */
10082   FOR_EACH_VEC_ELT (to_remove_edges, i, e)
10083     e->flags |= EDGE_DFS_BACK;
10084
10085   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
10086      that might be recorded.  */
10087   equiv_stack.create (20);
10088
10089   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
10090      conditional and just modify it in-place when attempting to
10091      thread jumps.  */
10092   dummy = gimple_build_cond (EQ_EXPR,
10093                              integer_zero_node, integer_zero_node,
10094                              NULL, NULL);
10095
10096   /* Walk through all the blocks finding those which present a
10097      potential jump threading opportunity.  We could set this up
10098      as a dominator walker and record data during the walk, but
10099      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
10100      threading opportunities we are trying to identify at this
10101      point in compilation.  */
10102   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
10103     {
10104       gimple last;
10105
10106       /* If the generic jump threading code does not find this block
10107          interesting, then there is nothing to do.  */
10108       if (! potentially_threadable_block (bb))
10109         continue;
10110
10111       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
10112          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
10113          terribly important.  */
10114       last = gsi_stmt (gsi_last_bb (bb));
10115
10116       /* We're basically looking for a switch or any kind of conditional with
10117          integral or pointer type arguments.  Note the type of the second
10118          argument will be the same as the first argument, so no need to
10119          check it explicitly.  */
10120       if (gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
10121           || (gimple_code (last) == GIMPLE_COND
10122               && TREE_CODE (gimple_cond_lhs (last)) == SSA_NAME
10123               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last)))
10124                   || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last))))
10125               && (TREE_CODE (gimple_cond_rhs (last)) == SSA_NAME
10126                   || is_gimple_min_invariant (gimple_cond_rhs (last)))))
10127         {
10128           edge_iterator ei;
10129
10130           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
10131              successors which also ends in a suitable conditional or
10132              switch statement.  For each predecessor, see if we can thread
10133              it to a specific successor.  */
10134           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
10135             {
10136               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
10137                  in the CFG.  */
10138               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
10139                 continue;
10140
10141               thread_across_edge (dummy, e, true, &equiv_stack,
10142                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
10143             }
10144         }
10145     }
10146
10147   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
10148      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
10149      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
10150 }
10151
10152 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
10153    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
10154    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
10155
10156    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
10157    processing by the pass manager.  */
10158 static void
10159 finalize_jump_threads (void)
10160 {
10161   thread_through_all_blocks (false);
10162   equiv_stack.release ();
10163 }
10164
10165
10166 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
10167
10168 static void
10169 vrp_finalize (void)
10170 {
10171   size_t i;
10172
10173   values_propagated = true;
10174
10175   if (dump_file)
10176     {
10177       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
10178       dump_all_value_ranges (dump_file);
10179       fprintf (dump_file, "\n");
10180     }
10181
10182   substitute_and_fold (op_with_constant_singleton_value_range,
10183                        vrp_fold_stmt, false);
10184
10185   if (warn_array_bounds)
10186     check_all_array_refs ();
10187
10188   /* We must identify jump threading opportunities before we release
10189      the datastructures built by VRP.  */
10190   identify_jump_threads ();
10191
10192   /* Set value range to non pointer SSA_NAMEs.  */
10193   for (i  = 0; i < num_vr_values; i++)
10194     if (vr_value[i])
10195       {
10196         tree name = ssa_name (i);
10197
10198       if (!name
10199           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (name))
10200           || (vr_value[i]->type == VR_VARYING)
10201           || (vr_value[i]->type == VR_UNDEFINED))
10202         continue;
10203
10204         if ((TREE_CODE (vr_value[i]->min) == INTEGER_CST)
10205             && (TREE_CODE (vr_value[i]->max) == INTEGER_CST)
10206             && (vr_value[i]->type == VR_RANGE
10207                 || vr_value[i]->type == VR_ANTI_RANGE))
10208           set_range_info (name, vr_value[i]->type, vr_value[i]->min,
10209                           vr_value[i]->max);
10210       }
10211
10212   /* Free allocated memory.  */
10213   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
10214     if (vr_value[i])
10215       {
10216         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
10217         free (vr_value[i]);
10218       }
10219
10220   free (vr_value);
10221   free (vr_phi_edge_counts);
10222
10223   /* So that we can distinguish between VRP data being available
10224      and not available.  */
10225   vr_value = NULL;
10226   vr_phi_edge_counts = NULL;
10227 }
10228
10229
10230 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
10231    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
10232    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
10233    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
10234    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
10235
10236    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
10237    instead of constants.
10238
10239    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
10240    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
10241
10242      1  x_9 = p_3->a;
10243      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
10244      3  if (p_4 == q_2)
10245      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
10246      5  endif
10247      6  if (q_2)
10248
10249    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
10250    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
10251    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
10252
10253    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
10254    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
10255    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
10256    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
10257
10258    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
10259    between names so that we can take advantage of information from
10260    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
10261    equivalency relation is transitive but not symmetric.
10262
10263    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
10264    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
10265    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
10266
10267    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
10268    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
10269    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
10270    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
10271    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
10272    probabilities to aid branch prediction.  */
10273
10274 static unsigned int
10275 execute_vrp (void)
10276 {
10277   int i;
10278   edge e;
10279   switch_update *su;
10280
10281   loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
10282   rewrite_into_loop_closed_ssa (NULL, TODO_update_ssa);
10283   scev_initialize ();
10284
10285   /* ???  This ends up using stale EDGE_DFS_BACK for liveness computation.
10286      Inserting assertions may split edges which will invalidate
10287      EDGE_DFS_BACK.  */
10288   insert_range_assertions ();
10289
10290   to_remove_edges.create (10);
10291   to_update_switch_stmts.create (5);
10292   threadedge_initialize_values ();
10293
10294   /* For visiting PHI nodes we need EDGE_DFS_BACK computed.  */
10295   mark_dfs_back_edges ();
10296
10297   vrp_initialize ();
10298   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
10299   vrp_finalize ();
10300
10301   free_numbers_of_iterations_estimates ();
10302
10303   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
10304      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
10305      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
10306   remove_range_assertions ();
10307
10308   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
10309      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
10310      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
10311      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
10312      duplication and CFG manipulation.  */
10313   update_ssa (TODO_update_ssa);
10314
10315   finalize_jump_threads ();
10316
10317   /* Remove dead edges from SWITCH_EXPR optimization.  This leaves the
10318      CFG in a broken state and requires a cfg_cleanup run.  */
10319   FOR_EACH_VEC_ELT (to_remove_edges, i, e)
10320     remove_edge (e);
10321   /* Update SWITCH_EXPR case label vector.  */
10322   FOR_EACH_VEC_ELT (to_update_switch_stmts, i, su)
10323     {
10324       size_t j;
10325       size_t n = TREE_VEC_LENGTH (su->vec);
10326       tree label;
10327       gimple_switch_set_num_labels (su->stmt, n);
10328       for (j = 0; j < n; j++)
10329         gimple_switch_set_label (su->stmt, j, TREE_VEC_ELT (su->vec, j));
10330       /* As we may have replaced the default label with a regular one
10331          make sure to make it a real default label again.  This ensures
10332          optimal expansion.  */
10333       label = gimple_switch_label (su->stmt, 0);
10334       CASE_LOW (label) = NULL_TREE;
10335       CASE_HIGH (label) = NULL_TREE;
10336     }
10337
10338   if (to_remove_edges.length () > 0)
10339     {
10340       free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
10341       loops_state_set (LOOPS_NEED_FIXUP);
10342     }
10343
10344   to_remove_edges.release ();
10345   to_update_switch_stmts.release ();
10346   threadedge_finalize_values ();
10347
10348   scev_finalize ();
10349   loop_optimizer_finalize ();
10350   return 0;
10351 }
10352
10353 namespace {
10354
10355 const pass_data pass_data_vrp =
10356 {
10357   GIMPLE_PASS, /* type */
10358   "vrp", /* name */
10359   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
10360   TV_TREE_VRP, /* tv_id */
10361   PROP_ssa, /* properties_required */
10362   0, /* properties_provided */
10363   0, /* properties_destroyed */
10364   0, /* todo_flags_start */
10365   ( TODO_cleanup_cfg | TODO_update_ssa ), /* todo_flags_finish */
10366 };
10367
10368 class pass_vrp : public gimple_opt_pass
10369 {
10370 public:
10371   pass_vrp (gcc::context *ctxt)
10372     : gimple_opt_pass (pass_data_vrp, ctxt)
10373   {}
10374
10375   /* opt_pass methods: */
10376   opt_pass * clone () { return new pass_vrp (m_ctxt); }
10377   virtual bool gate (function *) { return flag_tree_vrp != 0; }
10378   virtual unsigned int execute (function *) { return execute_vrp (); }
10379
10380 }; // class pass_vrp
10381
10382 } // anon namespace
10383
10384 gimple_opt_pass *
10385 make_pass_vrp (gcc::context *ctxt)
10386 {
10387   return new pass_vrp (ctxt);
10388 }