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