internal-fn.c: Include stringpool.h and tree-ssanames.h.
[platform/upstream/gcc.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005-2013 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "flags.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "stor-layout.h"
28 #include "calls.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree-ssa-alias.h"
31 #include "internal-fn.h"
32 #include "gimple-fold.h"
33 #include "tree-eh.h"
34 #include "gimple-expr.h"
35 #include "is-a.h"
36 #include "gimple.h"
37 #include "gimple-iterator.h"
38 #include "gimple-walk.h"
39 #include "gimple-ssa.h"
40 #include "tree-cfg.h"
41 #include "tree-phinodes.h"
42 #include "ssa-iterators.h"
43 #include "stringpool.h"
44 #include "tree-ssanames.h"
45 #include "tree-ssa-loop-manip.h"
46 #include "tree-ssa-loop-niter.h"
47 #include "tree-ssa-loop.h"
48 #include "tree-into-ssa.h"
49 #include "tree-ssa.h"
50 #include "tree-pass.h"
51 #include "tree-dump.h"
52 #include "gimple-pretty-print.h"
53 #include "diagnostic-core.h"
54 #include "intl.h"
55 #include "cfgloop.h"
56 #include "tree-scalar-evolution.h"
57 #include "tree-ssa-propagate.h"
58 #include "tree-chrec.h"
59 #include "tree-ssa-threadupdate.h"
60 #include "expr.h"
61 #include "optabs.h"
62 #include "tree-ssa-threadedge.h"
63
64
65
66 /* Range of values that can be associated with an SSA_NAME after VRP
67    has executed.  */
68 struct value_range_d
69 {
70   /* Lattice value represented by this range.  */
71   enum value_range_type type;
72
73   /* Minimum and maximum values represented by this range.  These
74      values should be interpreted as follows:
75
76         - If TYPE is VR_UNDEFINED or VR_VARYING then MIN and MAX must
77           be NULL.
78
79         - If TYPE == VR_RANGE then MIN holds the minimum value and
80           MAX holds the maximum value of the range [MIN, MAX].
81
82         - If TYPE == ANTI_RANGE the variable is known to NOT
83           take any values in the range [MIN, MAX].  */
84   tree min;
85   tree max;
86
87   /* Set of SSA names whose value ranges are equivalent to this one.
88      This set is only valid when TYPE is VR_RANGE or VR_ANTI_RANGE.  */
89   bitmap equiv;
90 };
91
92 typedef struct value_range_d value_range_t;
93
94 #define VR_INITIALIZER { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL }
95
96 /* Set of SSA names found live during the RPO traversal of the function
97    for still active basic-blocks.  */
98 static sbitmap *live;
99
100 /* Return true if the SSA name NAME is live on the edge E.  */
101
102 static bool
103 live_on_edge (edge e, tree name)
104 {
105   return (live[e->dest->index]
106           && bitmap_bit_p (live[e->dest->index], SSA_NAME_VERSION (name)));
107 }
108
109 /* Local functions.  */
110 static int compare_values (tree val1, tree val2);
111 static int compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *);
112 static void vrp_meet (value_range_t *, value_range_t *);
113 static void vrp_intersect_ranges (value_range_t *, value_range_t *);
114 static tree vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code,
115                                                      tree, tree, bool, bool *,
116                                                      bool *);
117
118 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
119    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
120    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
121    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
122    SSA name.  */
123 struct assert_locus_d
124 {
125   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
126   basic_block bb;
127
128   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
129      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
130   edge e;
131
132   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
133   gimple_stmt_iterator si;
134
135   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
136   enum tree_code comp_code;
137
138   /* Value being compared against.  */
139   tree val;
140
141   /* Expression to compare.  */
142   tree expr;
143
144   /* Next node in the linked list.  */
145   struct assert_locus_d *next;
146 };
147
148 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
149
150 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
151    assertions that should be inserted in the IL.  */
152 static bitmap need_assert_for;
153
154 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
155    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
156    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
157 static assert_locus_t *asserts_for;
158
159 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
160    of values that SSA name N_I may take.  */
161 static unsigned num_vr_values;
162 static value_range_t **vr_value;
163 static bool values_propagated;
164
165 /* For a PHI node which sets SSA name N_I, VR_COUNTS[I] holds the
166    number of executable edges we saw the last time we visited the
167    node.  */
168 static int *vr_phi_edge_counts;
169
170 typedef struct {
171   gimple stmt;
172   tree vec;
173 } switch_update;
174
175 static vec<edge> to_remove_edges;
176 static vec<switch_update> to_update_switch_stmts;
177
178
179 /* Return the maximum value for TYPE.  */
180
181 static inline tree
182 vrp_val_max (const_tree type)
183 {
184   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
185     return NULL_TREE;
186
187   return TYPE_MAX_VALUE (type);
188 }
189
190 /* Return the minimum value for TYPE.  */
191
192 static inline tree
193 vrp_val_min (const_tree type)
194 {
195   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
196     return NULL_TREE;
197
198   return TYPE_MIN_VALUE (type);
199 }
200
201 /* Return whether VAL is equal to the maximum value of its type.  This
202    will be true for a positive overflow infinity.  We can't do a
203    simple equality comparison with TYPE_MAX_VALUE because C typedefs
204    and Ada subtypes can produce types whose TYPE_MAX_VALUE is not ==
205    to the integer constant with the same value in the type.  */
206
207 static inline bool
208 vrp_val_is_max (const_tree val)
209 {
210   tree type_max = vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
211   return (val == type_max
212           || (type_max != NULL_TREE
213               && operand_equal_p (val, type_max, 0)));
214 }
215
216 /* Return whether VAL is equal to the minimum value of its type.  This
217    will be true for a negative overflow infinity.  */
218
219 static inline bool
220 vrp_val_is_min (const_tree val)
221 {
222   tree type_min = vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
223   return (val == type_min
224           || (type_min != NULL_TREE
225               && operand_equal_p (val, type_min, 0)));
226 }
227
228
229 /* Return whether TYPE should use an overflow infinity distinct from
230    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  We use an overflow infinity value to
231    represent a signed overflow during VRP computations.  An infinity
232    is distinct from a half-range, which will go from some number to
233    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  */
234
235 static inline bool
236 needs_overflow_infinity (const_tree type)
237 {
238   return INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type);
239 }
240
241 /* Return whether TYPE can support our overflow infinity
242    representation: we use the TREE_OVERFLOW flag, which only exists
243    for constants.  If TYPE doesn't support this, we don't optimize
244    cases which would require signed overflow--we drop them to
245    VARYING.  */
246
247 static inline bool
248 supports_overflow_infinity (const_tree type)
249 {
250   tree min = vrp_val_min (type), max = vrp_val_max (type);
251 #ifdef ENABLE_CHECKING
252   gcc_assert (needs_overflow_infinity (type));
253 #endif
254   return (min != NULL_TREE
255           && CONSTANT_CLASS_P (min)
256           && max != NULL_TREE
257           && CONSTANT_CLASS_P (max));
258 }
259
260 /* VAL is the maximum or minimum value of a type.  Return a
261    corresponding overflow infinity.  */
262
263 static inline tree
264 make_overflow_infinity (tree val)
265 {
266   gcc_checking_assert (val != NULL_TREE && CONSTANT_CLASS_P (val));
267   val = copy_node (val);
268   TREE_OVERFLOW (val) = 1;
269   return val;
270 }
271
272 /* Return a negative overflow infinity for TYPE.  */
273
274 static inline tree
275 negative_overflow_infinity (tree type)
276 {
277   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
278   return make_overflow_infinity (vrp_val_min (type));
279 }
280
281 /* Return a positive overflow infinity for TYPE.  */
282
283 static inline tree
284 positive_overflow_infinity (tree type)
285 {
286   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
287   return make_overflow_infinity (vrp_val_max (type));
288 }
289
290 /* Return whether VAL is a negative overflow infinity.  */
291
292 static inline bool
293 is_negative_overflow_infinity (const_tree val)
294 {
295   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
296           && CONSTANT_CLASS_P (val)
297           && TREE_OVERFLOW (val)
298           && vrp_val_is_min (val));
299 }
300
301 /* Return whether VAL is a positive overflow infinity.  */
302
303 static inline bool
304 is_positive_overflow_infinity (const_tree val)
305 {
306   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
307           && CONSTANT_CLASS_P (val)
308           && TREE_OVERFLOW (val)
309           && vrp_val_is_max (val));
310 }
311
312 /* Return whether VAL is a positive or negative overflow infinity.  */
313
314 static inline bool
315 is_overflow_infinity (const_tree val)
316 {
317   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
318           && CONSTANT_CLASS_P (val)
319           && TREE_OVERFLOW (val)
320           && (vrp_val_is_min (val) || vrp_val_is_max (val)));
321 }
322
323 /* Return whether STMT has a constant rhs that is_overflow_infinity. */
324
325 static inline bool
326 stmt_overflow_infinity (gimple stmt)
327 {
328   if (is_gimple_assign (stmt)
329       && get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)) ==
330       GIMPLE_SINGLE_RHS)
331     return is_overflow_infinity (gimple_assign_rhs1 (stmt));
332   return false;
333 }
334
335 /* If VAL is now an overflow infinity, return VAL.  Otherwise, return
336    the same value with TREE_OVERFLOW clear.  This can be used to avoid
337    confusing a regular value with an overflow value.  */
338
339 static inline tree
340 avoid_overflow_infinity (tree val)
341 {
342   if (!is_overflow_infinity (val))
343     return val;
344
345   if (vrp_val_is_max (val))
346     return vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
347   else
348     {
349       gcc_checking_assert (vrp_val_is_min (val));
350       return vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
351     }
352 }
353
354
355 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
356    current function signature.  */
357
358 static bool
359 nonnull_arg_p (const_tree arg)
360 {
361   tree t, attrs, fntype;
362   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
363
364   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
365
366   /* The static chain decl is always non null.  */
367   if (arg == cfun->static_chain_decl)
368     return true;
369
370   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
371   for (attrs = TYPE_ATTRIBUTES (fntype); attrs; attrs = TREE_CHAIN (attrs))
372     {
373       attrs = lookup_attribute ("nonnull", attrs);
374
375       /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
376       if (attrs == NULL_TREE)
377         return false;
378
379       /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
380       if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
381         return true;
382
383       /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
384       for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
385            t;
386            t = DECL_CHAIN (t), arg_num++)
387         {
388           if (t == arg)
389             break;
390         }
391
392       gcc_assert (t == arg);
393
394       /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
395       for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
396         {
397           if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
398             return true;
399         }
400     }
401
402   return false;
403 }
404
405
406 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
407
408 static inline void
409 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
410 {
411   vr->type = VR_UNDEFINED;
412   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
413   if (vr->equiv)
414     bitmap_clear (vr->equiv);
415 }
416
417
418 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
419
420 static inline void
421 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
422 {
423   vr->type = VR_VARYING;
424   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
425   if (vr->equiv)
426     bitmap_clear (vr->equiv);
427 }
428
429
430 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
431
432 static void
433 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
434                  tree max, bitmap equiv)
435 {
436 #if defined ENABLE_CHECKING
437   /* Check the validity of the range.  */
438   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
439     {
440       int cmp;
441
442       gcc_assert (min && max);
443
444       gcc_assert ((!TREE_OVERFLOW_P (min) || is_overflow_infinity (min))
445                   && (!TREE_OVERFLOW_P (max) || is_overflow_infinity (max)));
446
447       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
448         gcc_assert (!vrp_val_is_min (min) || !vrp_val_is_max (max));
449
450       cmp = compare_values (min, max);
451       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
452
453       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)))
454         gcc_assert (!is_overflow_infinity (min)
455                     || !is_overflow_infinity (max));
456     }
457
458   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
459     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
460
461   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
462     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
463 #endif
464
465   vr->type = t;
466   vr->min = min;
467   vr->max = max;
468
469   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
470      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
471   if (vr->equiv == NULL
472       && equiv != NULL)
473     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
474
475   if (equiv != vr->equiv)
476     {
477       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
478         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
479       else
480         bitmap_clear (vr->equiv);
481     }
482 }
483
484
485 /* Set value range VR to the canonical form of {T, MIN, MAX, EQUIV}.
486    This means adjusting T, MIN and MAX representing the case of a
487    wrapping range with MAX < MIN covering [MIN, type_max] U [type_min, MAX]
488    as anti-rage ~[MAX+1, MIN-1].  Likewise for wrapping anti-ranges.
489    In corner cases where MAX+1 or MIN-1 wraps this will fall back
490    to varying.
491    This routine exists to ease canonicalization in the case where we
492    extract ranges from var + CST op limit.  */
493
494 static void
495 set_and_canonicalize_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t,
496                                   tree min, tree max, bitmap equiv)
497 {
498   /* Use the canonical setters for VR_UNDEFINED and VR_VARYING.  */
499   if (t == VR_UNDEFINED)
500     {
501       set_value_range_to_undefined (vr);
502       return;
503     }
504   else if (t == VR_VARYING)
505     {
506       set_value_range_to_varying (vr);
507       return;
508     }
509
510   /* Nothing to canonicalize for symbolic ranges.  */
511   if (TREE_CODE (min) != INTEGER_CST
512       || TREE_CODE (max) != INTEGER_CST)
513     {
514       set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
515       return;
516     }
517
518   /* Wrong order for min and max, to swap them and the VR type we need
519      to adjust them.  */
520   if (tree_int_cst_lt (max, min))
521     {
522       tree one, tmp;
523
524       /* For one bit precision if max < min, then the swapped
525          range covers all values, so for VR_RANGE it is varying and
526          for VR_ANTI_RANGE empty range, so drop to varying as well.  */
527       if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (min)) == 1)
528         {
529           set_value_range_to_varying (vr);
530           return;
531         }
532
533       one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
534       tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
535       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
536       min = tmp;
537
538       /* There's one corner case, if we had [C+1, C] before we now have
539          that again.  But this represents an empty value range, so drop
540          to varying in this case.  */
541       if (tree_int_cst_lt (max, min))
542         {
543           set_value_range_to_varying (vr);
544           return;
545         }
546
547       t = t == VR_RANGE ? VR_ANTI_RANGE : VR_RANGE;
548     }
549
550   /* Anti-ranges that can be represented as ranges should be so.  */
551   if (t == VR_ANTI_RANGE)
552     {
553       bool is_min = vrp_val_is_min (min);
554       bool is_max = vrp_val_is_max (max);
555
556       if (is_min && is_max)
557         {
558           /* We cannot deal with empty ranges, drop to varying.
559              ???  This could be VR_UNDEFINED instead.  */
560           set_value_range_to_varying (vr);
561           return;
562         }
563       else if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (min)) == 1
564                && (is_min || is_max))
565         {
566           /* Non-empty boolean ranges can always be represented
567              as a singleton range.  */
568           if (is_min)
569             min = max = vrp_val_max (TREE_TYPE (min));
570           else
571             min = max = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
572           t = VR_RANGE;
573         }
574       else if (is_min
575                /* As a special exception preserve non-null ranges.  */
576                && !(TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min))
577                     && integer_zerop (max)))
578         {
579           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1);
580           min = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
581           max = vrp_val_max (TREE_TYPE (max));
582           t = VR_RANGE;
583         }
584       else if (is_max)
585         {
586           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
587           max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
588           min = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
589           t = VR_RANGE;
590         }
591     }
592
593   /* Drop [-INF(OVF), +INF(OVF)] to varying.  */
594   if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min))
595       && is_overflow_infinity (min)
596       && is_overflow_infinity (max))
597     {
598       set_value_range_to_varying (vr);
599       return;
600     }
601
602   set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
603 }
604
605 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
606
607 static inline void
608 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
609 {
610   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
611 }
612
613 /* Set value range VR to a single value.  This function is only called
614    with values we get from statements, and exists to clear the
615    TREE_OVERFLOW flag so that we don't think we have an overflow
616    infinity when we shouldn't.  */
617
618 static inline void
619 set_value_range_to_value (value_range_t *vr, tree val, bitmap equiv)
620 {
621   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (val));
622   if (TREE_OVERFLOW_P (val))
623     val = drop_tree_overflow (val);
624   set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, equiv);
625 }
626
627 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.
628    OVERFLOW_INFINITY indicates whether to use an overflow infinity
629    rather than TYPE_MAX_VALUE; this should be true if we determine
630    that the range is nonnegative based on the assumption that signed
631    overflow does not occur.  */
632
633 static inline void
634 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type,
635                                 bool overflow_infinity)
636 {
637   tree zero;
638
639   if (overflow_infinity && !supports_overflow_infinity (type))
640     {
641       set_value_range_to_varying (vr);
642       return;
643     }
644
645   zero = build_int_cst (type, 0);
646   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero,
647                    (overflow_infinity
648                     ? positive_overflow_infinity (type)
649                     : TYPE_MAX_VALUE (type)),
650                    vr->equiv);
651 }
652
653 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
654
655 static inline void
656 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
657 {
658   tree zero = build_int_cst (type, 0);
659   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
660 }
661
662
663 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
664
665 static inline void
666 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
667 {
668   set_value_range_to_value (vr, build_int_cst (type, 0), vr->equiv);
669 }
670
671
672 /* Set value range VR to a range of a truthvalue of type TYPE.  */
673
674 static inline void
675 set_value_range_to_truthvalue (value_range_t *vr, tree type)
676 {
677   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
678     set_value_range_to_varying (vr);
679   else
680     set_value_range (vr, VR_RANGE,
681                      build_int_cst (type, 0), build_int_cst (type, 1),
682                      vr->equiv);
683 }
684
685
686 /* If abs (min) < abs (max), set VR to [-max, max], if
687    abs (min) >= abs (max), set VR to [-min, min].  */
688
689 static void
690 abs_extent_range (value_range_t *vr, tree min, tree max)
691 {
692   int cmp;
693
694   gcc_assert (TREE_CODE (min) == INTEGER_CST);
695   gcc_assert (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST);
696   gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)));
697   gcc_assert (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)));
698   min = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
699   max = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (max), max);
700   if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
701     {
702       set_value_range_to_varying (vr);
703       return;
704     }
705   cmp = compare_values (min, max);
706   if (cmp == -1)
707     min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), max);
708   else if (cmp == 0 || cmp == 1)
709     {
710       max = min;
711       min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
712     }
713   else
714     {
715       set_value_range_to_varying (vr);
716       return;
717     }
718   set_and_canonicalize_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, NULL);
719 }
720
721
722 /* Return value range information for VAR.
723
724    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
725    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
726
727 static value_range_t *
728 get_value_range (const_tree var)
729 {
730   static const struct value_range_d vr_const_varying
731     = { VR_VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
732   value_range_t *vr;
733   tree sym;
734   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
735
736   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
737   if (! vr_value)
738     return NULL;
739
740   /* If we query the range for a new SSA name return an unmodifiable VARYING.
741      We should get here at most from the substitute-and-fold stage which
742      will never try to change values.  */
743   if (ver >= num_vr_values)
744     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
745
746   vr = vr_value[ver];
747   if (vr)
748     return vr;
749
750   /* After propagation finished do not allocate new value-ranges.  */
751   if (values_propagated)
752     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
753
754   /* Create a default value range.  */
755   vr_value[ver] = vr = XCNEW (value_range_t);
756
757   /* Defer allocating the equivalence set.  */
758   vr->equiv = NULL;
759
760   /* If VAR is a default definition of a parameter, the variable can
761      take any value in VAR's type.  */
762   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var))
763     {
764       sym = SSA_NAME_VAR (var);
765       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL)
766         {
767           /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
768              anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
769              default definitions of PARM_DECLs.  */
770           if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
771               && nonnull_arg_p (sym))
772             set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
773           else
774             set_value_range_to_varying (vr);
775         }
776       else if (TREE_CODE (sym) == RESULT_DECL
777                && DECL_BY_REFERENCE (sym))
778         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
779     }
780
781   return vr;
782 }
783
784 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
785
786 static inline bool
787 vrp_operand_equal_p (const_tree val1, const_tree val2)
788 {
789   if (val1 == val2)
790     return true;
791   if (!val1 || !val2 || !operand_equal_p (val1, val2, 0))
792     return false;
793   if (is_overflow_infinity (val1))
794     return is_overflow_infinity (val2);
795   return true;
796 }
797
798 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
799
800 static inline bool
801 vrp_bitmap_equal_p (const_bitmap b1, const_bitmap b2)
802 {
803   return (b1 == b2
804           || ((!b1 || bitmap_empty_p (b1))
805               && (!b2 || bitmap_empty_p (b2)))
806           || (b1 && b2
807               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
808 }
809
810 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
811    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
812    value.
813
814    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
815    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
816    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
817    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
818    is the range object associated with another SSA name.  */
819
820 static inline bool
821 update_value_range (const_tree var, value_range_t *new_vr)
822 {
823   value_range_t *old_vr;
824   bool is_new;
825
826   /* Update the value range, if necessary.  */
827   old_vr = get_value_range (var);
828   is_new = old_vr->type != new_vr->type
829            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
830            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
831            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
832
833   if (is_new)
834     {
835       /* Do not allow transitions up the lattice.  The following
836          is slightly more awkward than just new_vr->type < old_vr->type
837          because VR_RANGE and VR_ANTI_RANGE need to be considered
838          the same.  We may not have is_new when transitioning to
839          UNDEFINED or from VARYING.  */
840       if (new_vr->type == VR_UNDEFINED
841           || old_vr->type == VR_VARYING)
842         set_value_range_to_varying (old_vr);
843       else
844         set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
845                          new_vr->equiv);
846     }
847
848   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
849
850   return is_new;
851 }
852
853
854 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  This is the central
855    point where equivalence processing can be turned on/off.  */
856
857 static void
858 add_equivalence (bitmap *equiv, const_tree var)
859 {
860   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
861   value_range_t *vr = vr_value[ver];
862
863   if (*equiv == NULL)
864     *equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
865   bitmap_set_bit (*equiv, ver);
866   if (vr && vr->equiv)
867     bitmap_ior_into (*equiv, vr->equiv);
868 }
869
870
871 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
872
873 static inline bool
874 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
875 {
876   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
877          && integer_zerop (vr->min)
878          && integer_zerop (vr->max);
879 }
880
881
882 /* Return true if VR is [0, 0].  */
883
884 static inline bool
885 range_is_null (value_range_t *vr)
886 {
887   return vr->type == VR_RANGE
888          && integer_zerop (vr->min)
889          && integer_zerop (vr->max);
890 }
891
892 /* Return true if max and min of VR are INTEGER_CST.  It's not necessary
893    a singleton.  */
894
895 static inline bool
896 range_int_cst_p (value_range_t *vr)
897 {
898   return (vr->type == VR_RANGE
899           && TREE_CODE (vr->max) == INTEGER_CST
900           && TREE_CODE (vr->min) == INTEGER_CST);
901 }
902
903 /* Return true if VR is a INTEGER_CST singleton.  */
904
905 static inline bool
906 range_int_cst_singleton_p (value_range_t *vr)
907 {
908   return (range_int_cst_p (vr)
909           && !is_overflow_infinity (vr->min)
910           && !is_overflow_infinity (vr->max)
911           && tree_int_cst_equal (vr->min, vr->max));
912 }
913
914 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
915
916 static inline bool
917 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
918 {
919   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
920           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
921 }
922
923 /* Return true if value range VR uses an overflow infinity.  */
924
925 static inline bool
926 overflow_infinity_range_p (value_range_t *vr)
927 {
928   return (vr->type == VR_RANGE
929           && (is_overflow_infinity (vr->min)
930               || is_overflow_infinity (vr->max)));
931 }
932
933 /* Return false if we can not make a valid comparison based on VR;
934    this will be the case if it uses an overflow infinity and overflow
935    is not undefined (i.e., -fno-strict-overflow is in effect).
936    Otherwise return true, and set *STRICT_OVERFLOW_P to true if VR
937    uses an overflow infinity.  */
938
939 static bool
940 usable_range_p (value_range_t *vr, bool *strict_overflow_p)
941 {
942   gcc_assert (vr->type == VR_RANGE);
943   if (is_overflow_infinity (vr->min))
944     {
945       *strict_overflow_p = true;
946       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->min)))
947         return false;
948     }
949   if (is_overflow_infinity (vr->max))
950     {
951       *strict_overflow_p = true;
952       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->max)))
953         return false;
954     }
955   return true;
956 }
957
958
959 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-negative.
960    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
961    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
962    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
963
964 static bool
965 gimple_assign_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
966 {
967   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
968   switch (get_gimple_rhs_class (code))
969     {
970     case GIMPLE_UNARY_RHS:
971       return tree_unary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
972                                              gimple_expr_type (stmt),
973                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
974                                              strict_overflow_p);
975     case GIMPLE_BINARY_RHS:
976       return tree_binary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
977                                               gimple_expr_type (stmt),
978                                               gimple_assign_rhs1 (stmt),
979                                               gimple_assign_rhs2 (stmt),
980                                               strict_overflow_p);
981     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
982       return false;
983     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
984       return tree_single_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
985                                               strict_overflow_p);
986     case GIMPLE_INVALID_RHS:
987       gcc_unreachable ();
988     default:
989       gcc_unreachable ();
990     }
991 }
992
993 /* Return true if return value of call STMT is know to be non-negative.
994    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
995    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
996    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
997
998 static bool
999 gimple_call_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1000 {
1001   tree arg0 = gimple_call_num_args (stmt) > 0 ?
1002     gimple_call_arg (stmt, 0) : NULL_TREE;
1003   tree arg1 = gimple_call_num_args (stmt) > 1 ?
1004     gimple_call_arg (stmt, 1) : NULL_TREE;
1005
1006   return tree_call_nonnegative_warnv_p (gimple_expr_type (stmt),
1007                                         gimple_call_fndecl (stmt),
1008                                         arg0,
1009                                         arg1,
1010                                         strict_overflow_p);
1011 }
1012
1013 /* Return true if STMT is know to to compute a non-negative value.
1014    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
1015    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
1016    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
1017
1018 static bool
1019 gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1020 {
1021   switch (gimple_code (stmt))
1022     {
1023     case GIMPLE_ASSIGN:
1024       return gimple_assign_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
1025     case GIMPLE_CALL:
1026       return gimple_call_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
1027     default:
1028       gcc_unreachable ();
1029     }
1030 }
1031
1032 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-zero.
1033    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
1034    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
1035    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
1036
1037 static bool
1038 gimple_assign_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1039 {
1040   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
1041   switch (get_gimple_rhs_class (code))
1042     {
1043     case GIMPLE_UNARY_RHS:
1044       return tree_unary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
1045                                          gimple_expr_type (stmt),
1046                                          gimple_assign_rhs1 (stmt),
1047                                          strict_overflow_p);
1048     case GIMPLE_BINARY_RHS:
1049       return tree_binary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
1050                                           gimple_expr_type (stmt),
1051                                           gimple_assign_rhs1 (stmt),
1052                                           gimple_assign_rhs2 (stmt),
1053                                           strict_overflow_p);
1054     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
1055       return false;
1056     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
1057       return tree_single_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
1058                                           strict_overflow_p);
1059     case GIMPLE_INVALID_RHS:
1060       gcc_unreachable ();
1061     default:
1062       gcc_unreachable ();
1063     }
1064 }
1065
1066 /* Return true if STMT is known to compute a non-zero value.
1067    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
1068    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
1069    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
1070
1071 static bool
1072 gimple_stmt_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1073 {
1074   switch (gimple_code (stmt))
1075     {
1076     case GIMPLE_ASSIGN:
1077       return gimple_assign_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
1078     case GIMPLE_CALL:
1079       {
1080         tree fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
1081         if (!fndecl) return false;
1082         if (flag_delete_null_pointer_checks && !flag_check_new
1083             && DECL_IS_OPERATOR_NEW (fndecl)
1084             && !TREE_NOTHROW (fndecl))
1085           return true;
1086         if (flag_delete_null_pointer_checks && 
1087             lookup_attribute ("returns_nonnull",
1088                               TYPE_ATTRIBUTES (gimple_call_fntype (stmt))))
1089           return true;
1090         return gimple_alloca_call_p (stmt);
1091       }
1092     default:
1093       gcc_unreachable ();
1094     }
1095 }
1096
1097 /* Like tree_expr_nonzero_warnv_p, but this function uses value ranges
1098    obtained so far.  */
1099
1100 static bool
1101 vrp_stmt_computes_nonzero (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1102 {
1103   if (gimple_stmt_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p))
1104     return true;
1105
1106   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
1107      is nonnull if X is nonnull.  */
1108   if (is_gimple_assign (stmt)
1109       && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ADDR_EXPR)
1110     {
1111       tree expr = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1112       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
1113
1114       if (base != NULL_TREE
1115           && TREE_CODE (base) == MEM_REF
1116           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
1117         {
1118           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
1119           if (range_is_nonnull (vr))
1120             return true;
1121         }
1122     }
1123
1124   return false;
1125 }
1126
1127 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
1128    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
1129
1130 static bool
1131 valid_value_p (tree expr)
1132 {
1133   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
1134     return true;
1135
1136   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
1137       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
1138     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
1139             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
1140
1141   return is_gimple_min_invariant (expr);
1142 }
1143
1144 /* Return
1145    1 if VAL < VAL2
1146    0 if !(VAL < VAL2)
1147    -2 if those are incomparable.  */
1148 static inline int
1149 operand_less_p (tree val, tree val2)
1150 {
1151   /* LT is folded faster than GE and others.  Inline the common case.  */
1152   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST)
1153     {
1154       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
1155         return INT_CST_LT_UNSIGNED (val, val2);
1156       else
1157         {
1158           if (INT_CST_LT (val, val2))
1159             return 1;
1160         }
1161     }
1162   else
1163     {
1164       tree tcmp;
1165
1166       fold_defer_overflow_warnings ();
1167
1168       tcmp = fold_binary_to_constant (LT_EXPR, boolean_type_node, val, val2);
1169
1170       fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
1171
1172       if (!tcmp
1173           || TREE_CODE (tcmp) != INTEGER_CST)
1174         return -2;
1175
1176       if (!integer_zerop (tcmp))
1177         return 1;
1178     }
1179
1180   /* val >= val2, not considering overflow infinity.  */
1181   if (is_negative_overflow_infinity (val))
1182     return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1183   else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1184     return is_positive_overflow_infinity (val) ? 0 : 1;
1185
1186   return 0;
1187 }
1188
1189 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
1190
1191         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
1192         -1 if VAL1 < VAL2,
1193          0 if VAL1 == VAL2,
1194         +1 if VAL1 > VAL2, and
1195         +2 if VAL1 != VAL2
1196
1197    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
1198    and values that cannot be compared at compile time.
1199
1200    If STRICT_OVERFLOW_P is not NULL, then set *STRICT_OVERFLOW_P to
1201    true if the return value is only valid if we assume that signed
1202    overflow is undefined.  */
1203
1204 static int
1205 compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *strict_overflow_p)
1206 {
1207   if (val1 == val2)
1208     return 0;
1209
1210   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
1211      both integers.  */
1212   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
1213               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
1214   /* Convert the two values into the same type.  This is needed because
1215      sizetype causes sign extension even for unsigned types.  */
1216   val2 = fold_convert (TREE_TYPE (val1), val2);
1217   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (val2);
1218
1219   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
1220        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
1221        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
1222       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
1223           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
1224           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
1225     {
1226       tree n1, c1, n2, c2;
1227       enum tree_code code1, code2;
1228
1229       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
1230          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
1231          same name, return -2.  */
1232       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
1233         {
1234           code1 = SSA_NAME;
1235           n1 = val1;
1236           c1 = NULL_TREE;
1237         }
1238       else
1239         {
1240           code1 = TREE_CODE (val1);
1241           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
1242           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
1243           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
1244             {
1245               if (is_negative_overflow_infinity (c1))
1246                 return -2;
1247               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
1248               if (!c1)
1249                 return -2;
1250               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1251             }
1252         }
1253
1254       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
1255         {
1256           code2 = SSA_NAME;
1257           n2 = val2;
1258           c2 = NULL_TREE;
1259         }
1260       else
1261         {
1262           code2 = TREE_CODE (val2);
1263           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
1264           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
1265           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
1266             {
1267               if (is_negative_overflow_infinity (c2))
1268                 return -2;
1269               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
1270               if (!c2)
1271                 return -2;
1272               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1273             }
1274         }
1275
1276       /* Both values must use the same name.  */
1277       if (n1 != n2)
1278         return -2;
1279
1280       if (code1 == SSA_NAME
1281           && code2 == SSA_NAME)
1282         /* NAME == NAME  */
1283         return 0;
1284
1285       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
1286       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (val1)))
1287         return -2;
1288
1289       if (strict_overflow_p != NULL
1290           && (code1 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val1))
1291           && (code2 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val2)))
1292         *strict_overflow_p = true;
1293
1294       if (code1 == SSA_NAME)
1295         {
1296           if (code2 == PLUS_EXPR)
1297             /* NAME < NAME + CST  */
1298             return -1;
1299           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1300             /* NAME > NAME - CST  */
1301             return 1;
1302         }
1303       else if (code1 == PLUS_EXPR)
1304         {
1305           if (code2 == SSA_NAME)
1306             /* NAME + CST > NAME  */
1307             return 1;
1308           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1309             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
1310             return compare_values_warnv (c1, c2, strict_overflow_p);
1311           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1312             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
1313             return 1;
1314         }
1315       else if (code1 == MINUS_EXPR)
1316         {
1317           if (code2 == SSA_NAME)
1318             /* NAME - CST < NAME  */
1319             return -1;
1320           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1321             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
1322             return -1;
1323           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1324             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
1325                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
1326             return compare_values_warnv (c2, c1, strict_overflow_p);
1327         }
1328
1329       gcc_unreachable ();
1330     }
1331
1332   /* We cannot compare non-constants.  */
1333   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
1334     return -2;
1335
1336   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
1337     {
1338       /* We cannot compare overflowed values, except for overflow
1339          infinities.  */
1340       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
1341         {
1342           if (strict_overflow_p != NULL)
1343             *strict_overflow_p = true;
1344           if (is_negative_overflow_infinity (val1))
1345             return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : -1;
1346           else if (is_negative_overflow_infinity (val2))
1347             return 1;
1348           else if (is_positive_overflow_infinity (val1))
1349             return is_positive_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1350           else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1351             return -1;
1352           return -2;
1353         }
1354
1355       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
1356     }
1357   else
1358     {
1359       tree t;
1360
1361       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
1362       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
1363         return 0;
1364
1365       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
1366       if (operand_less_p (val1, val2) == 1)
1367         return -1;
1368
1369       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
1370       if (operand_less_p (val2, val1) == 1)
1371         return 1;
1372
1373       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.
1374          For integer constants we either have already returned -1 or 1
1375          or they are equivalent.  We still might succeed in proving
1376          something about non-trivial operands.  */
1377       if (TREE_CODE (val1) != INTEGER_CST
1378           || TREE_CODE (val2) != INTEGER_CST)
1379         {
1380           t = fold_binary_to_constant (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
1381           if (t && integer_onep (t))
1382             return 2;
1383         }
1384
1385       return -2;
1386     }
1387 }
1388
1389 /* Compare values like compare_values_warnv, but treat comparisons of
1390    nonconstants which rely on undefined overflow as incomparable.  */
1391
1392 static int
1393 compare_values (tree val1, tree val2)
1394 {
1395   bool sop;
1396   int ret;
1397
1398   sop = false;
1399   ret = compare_values_warnv (val1, val2, &sop);
1400   if (sop
1401       && (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2)))
1402     ret = -2;
1403   return ret;
1404 }
1405
1406
1407 /* Return 1 if VAL is inside value range MIN <= VAL <= MAX,
1408           0 if VAL is not inside [MIN, MAX],
1409          -2 if we cannot tell either way.
1410
1411    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1412    function.  */
1413
1414 static inline int
1415 value_inside_range (tree val, tree min, tree max)
1416 {
1417   int cmp1, cmp2;
1418
1419   cmp1 = operand_less_p (val, min);
1420   if (cmp1 == -2)
1421     return -2;
1422   if (cmp1 == 1)
1423     return 0;
1424
1425   cmp2 = operand_less_p (max, val);
1426   if (cmp2 == -2)
1427     return -2;
1428
1429   return !cmp2;
1430 }
1431
1432
1433 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
1434    intersection.
1435
1436    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1437    function.
1438    */
1439
1440 static inline bool
1441 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1442 {
1443   /* The value ranges do not intersect if the maximum of the first range is
1444      less than the minimum of the second range or vice versa.
1445      When those relations are unknown, we can't do any better.  */
1446   if (operand_less_p (vr0->max, vr1->min) != 0)
1447     return false;
1448   if (operand_less_p (vr1->max, vr0->min) != 0)
1449     return false;
1450   return true;
1451 }
1452
1453
1454 /* Return 1 if [MIN, MAX] includes the value zero, 0 if it does not
1455    include the value zero, -2 if we cannot tell.  */
1456
1457 static inline int
1458 range_includes_zero_p (tree min, tree max)
1459 {
1460   tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 0);
1461   return value_inside_range (zero, min, max);
1462 }
1463
1464 /* Return true if *VR is know to only contain nonnegative values.  */
1465
1466 static inline bool
1467 value_range_nonnegative_p (value_range_t *vr)
1468 {
1469   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
1470      which would return a useful value should be encoded as a 
1471      VR_RANGE.  */
1472   if (vr->type == VR_RANGE)
1473     {
1474       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
1475       return (result == 0 || result == 1);
1476     }
1477
1478   return false;
1479 }
1480
1481 /* If *VR has a value rante that is a single constant value return that,
1482    otherwise return NULL_TREE.  */
1483
1484 static tree
1485 value_range_constant_singleton (value_range_t *vr)
1486 {
1487   if (vr->type == VR_RANGE
1488       && operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)
1489       && is_gimple_min_invariant (vr->min))
1490     return vr->min;
1491
1492   return NULL_TREE;
1493 }
1494
1495 /* If OP has a value range with a single constant value return that,
1496    otherwise return NULL_TREE.  This returns OP itself if OP is a
1497    constant.  */
1498
1499 static tree
1500 op_with_constant_singleton_value_range (tree op)
1501 {
1502   if (is_gimple_min_invariant (op))
1503     return op;
1504
1505   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1506     return NULL_TREE;
1507
1508   return value_range_constant_singleton (get_value_range (op));
1509 }
1510
1511 /* Return true if op is in a boolean [0, 1] value-range.  */
1512
1513 static bool
1514 op_with_boolean_value_range_p (tree op)
1515 {
1516   value_range_t *vr;
1517
1518   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op)) == 1)
1519     return true;
1520
1521   if (integer_zerop (op)
1522       || integer_onep (op))
1523     return true;
1524
1525   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1526     return false;
1527
1528   vr = get_value_range (op);
1529   return (vr->type == VR_RANGE
1530           && integer_zerop (vr->min)
1531           && integer_onep (vr->max));
1532 }
1533
1534 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
1535    it in *VR_P.  */
1536
1537 static void
1538 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
1539 {
1540   tree var, cond, limit, min, max, type;
1541   value_range_t *limit_vr;
1542   enum tree_code cond_code;
1543
1544   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
1545   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
1546
1547   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
1548
1549   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
1550   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0)
1551       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == PLUS_EXPR
1552       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == NOP_EXPR)
1553     {
1554       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
1555          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
1556       cond_code = TREE_CODE (cond);
1557       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
1558       cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1559     }
1560   else
1561     {
1562       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
1563          to flip around the comparison code to create the proper range
1564          for VAR.  */
1565       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
1566       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
1567       cond = TREE_OPERAND (cond, 1);
1568     }
1569
1570   limit = avoid_overflow_infinity (limit);
1571
1572   type = TREE_TYPE (var);
1573   gcc_assert (limit != var);
1574
1575   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
1576      and inequality.  */
1577   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
1578     {
1579       set_value_range_to_varying (vr_p);
1580       return;
1581     }
1582
1583   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
1584      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
1585      unnecessarily. */
1586   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
1587
1588   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
1589   if (limit_vr
1590       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
1591           || limit_vr->type == VR_VARYING
1592           || symbolic_range_p (limit_vr)))
1593     limit_vr = NULL;
1594
1595   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
1596      VAR's range.  This will be revised before returning the final
1597      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
1598      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
1599      we are done.  */
1600   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
1601   add_equivalence (&vr_p->equiv, var);
1602
1603   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
1604      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
1605      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
1606      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
1607      anti-range that can be used to describe the new range.  For
1608      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
1609      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
1610      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
1611      as well build the range [b_4, +INF] for it.
1612      One special case we handle is extracting a range from a
1613      range test encoded as (unsigned)var + CST <= limit.  */
1614   if (TREE_CODE (cond) == NOP_EXPR
1615       || TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1616     {
1617       if (TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1618         {
1619           min = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)),
1620                              TREE_OPERAND (cond, 1));
1621           max = int_const_binop (PLUS_EXPR, limit, min);
1622           cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1623         }
1624       else
1625         {
1626           min = build_int_cst (TREE_TYPE (var), 0);
1627           max = limit;
1628         }
1629
1630       /* Make sure to not set TREE_OVERFLOW on the final type
1631          conversion.  We are willingly interpreting large positive
1632          unsigned values as negative singed values here.  */
1633       min = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (min),
1634                                    0, false);
1635       max = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (max),
1636                                    0, false);
1637
1638       /* We can transform a max, min range to an anti-range or
1639          vice-versa.  Use set_and_canonicalize_value_range which does
1640          this for us.  */
1641       if (cond_code == LE_EXPR)
1642         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_RANGE,
1643                                           min, max, vr_p->equiv);
1644       else if (cond_code == GT_EXPR)
1645         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE,
1646                                           min, max, vr_p->equiv);
1647       else
1648         gcc_unreachable ();
1649     }
1650   else if (cond_code == EQ_EXPR)
1651     {
1652       enum value_range_type range_type;
1653
1654       if (limit_vr)
1655         {
1656           range_type = limit_vr->type;
1657           min = limit_vr->min;
1658           max = limit_vr->max;
1659         }
1660       else
1661         {
1662           range_type = VR_RANGE;
1663           min = limit;
1664           max = limit;
1665         }
1666
1667       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
1668
1669       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
1670          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
1671          from LIMIT.  */
1672       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
1673         add_equivalence (&vr_p->equiv, limit);
1674     }
1675   else if (cond_code == NE_EXPR)
1676     {
1677       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
1678          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
1679          derive anything from the anti-range.  For instance, if
1680          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
1681          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
1682          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
1683          not its anti-range.
1684
1685          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
1686          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
1687          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
1688          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
1689          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
1690          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
1691          represent these ranges.
1692
1693          The only situation in which we can build a valid
1694          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
1695          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case,
1696          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
1697       if (limit_vr
1698           && limit_vr->type == VR_RANGE
1699           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
1700         {
1701           min = limit_vr->min;
1702           max = limit_vr->max;
1703         }
1704       else
1705         {
1706           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
1707              valid anti-range.  */
1708           min = max = limit;
1709         }
1710
1711       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
1712          just use the original LIMIT.  */
1713       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1714           && vrp_val_is_min (min)
1715           && vrp_val_is_max (max))
1716         min = max = limit;
1717
1718       set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE,
1719                                         min, max, vr_p->equiv);
1720     }
1721   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
1722     {
1723       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
1724
1725       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1726         max = limit;
1727       else
1728         {
1729           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1730              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
1731              LT_EXPR.  */
1732           max = limit_vr->max;
1733         }
1734
1735       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1736          It would be pointless to try and do anything more since this
1737          all should be optimized away above us.  */
1738       if ((cond_code == LT_EXPR
1739            && compare_values (max, min) == 0)
1740           || is_overflow_infinity (max))
1741         set_value_range_to_varying (vr_p);
1742       else
1743         {
1744           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
1745           if (cond_code == LT_EXPR)
1746             {
1747               if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (max)) == 1
1748                   && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (max)))
1749                 max = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (max), max,
1750                                    build_int_cst (TREE_TYPE (max), -1));
1751               else
1752                 max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (max), max,
1753                                    build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1));
1754               if (EXPR_P (max))
1755                 TREE_NO_WARNING (max) = 1;
1756             }
1757
1758           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1759         }
1760     }
1761   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
1762     {
1763       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
1764
1765       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1766         min = limit;
1767       else
1768         {
1769           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1770              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
1771              GT_EXPR.  */
1772           min = limit_vr->min;
1773         }
1774
1775       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1776          It would be pointless to try and do anything more since this
1777          all should be optimized away above us.  */
1778       if ((cond_code == GT_EXPR
1779            && compare_values (min, max) == 0)
1780           || is_overflow_infinity (min))
1781         set_value_range_to_varying (vr_p);
1782       else
1783         {
1784           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
1785           if (cond_code == GT_EXPR)
1786             {
1787               if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (min)) == 1
1788                   && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)))
1789                 min = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (min), min,
1790                                    build_int_cst (TREE_TYPE (min), -1));
1791               else
1792                 min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (min), min,
1793                                    build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1));
1794               if (EXPR_P (min))
1795                 TREE_NO_WARNING (min) = 1;
1796             }
1797
1798           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1799         }
1800     }
1801   else
1802     gcc_unreachable ();
1803
1804   /* Finally intersect the new range with what we already know about var.  */
1805   vrp_intersect_ranges (vr_p, get_value_range (var));
1806 }
1807
1808
1809 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1810    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1811    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1812    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1813    instance,
1814
1815         x_3 = y_5;
1816         if (x_3 > y_5)
1817           ...
1818
1819     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1820     always false.  */
1821
1822 static void
1823 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1824 {
1825   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1826
1827   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1828     copy_value_range (vr, var_vr);
1829   else
1830     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1831
1832   add_equivalence (&vr->equiv, var);
1833 }
1834
1835
1836 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1837    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1838    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  This can return
1839    NULL_TREE if we need to use an overflow infinity representation but
1840    the type does not support it.  */
1841
1842 static tree
1843 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1844 {
1845   tree res;
1846
1847   res = int_const_binop (code, val1, val2);
1848
1849   /* If we are using unsigned arithmetic, operate symbolically
1850      on -INF and +INF as int_const_binop only handles signed overflow.  */
1851   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
1852     {
1853       int checkz = compare_values (res, val1);
1854       bool overflow = false;
1855
1856       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
1857          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
1858       if ((code == PLUS_EXPR
1859            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
1860           || (code == MINUS_EXPR
1861               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
1862         {
1863           overflow = true;
1864         }
1865       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
1866          output of the multiplication by the first input of the
1867          multiplication.  If the result of that division operation is
1868          not equal to the second input of the multiplication, then the
1869          multiplication overflowed.  */
1870       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
1871         {
1872           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
1873                                       res,
1874                                       val1);
1875           int check = compare_values (tmp, val2);
1876
1877           if (check != 0)
1878             overflow = true;
1879         }
1880
1881       if (overflow)
1882         {
1883           res = copy_node (res);
1884           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
1885         }
1886
1887     }
1888   else if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (val1)))
1889     /* If the singed operation wraps then int_const_binop has done
1890        everything we want.  */
1891     ;
1892   else if ((TREE_OVERFLOW (res)
1893             && !TREE_OVERFLOW (val1)
1894             && !TREE_OVERFLOW (val2))
1895            || is_overflow_infinity (val1)
1896            || is_overflow_infinity (val2))
1897     {
1898       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
1899          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
1900          and the combination of signs of the operands.  */
1901       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
1902       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
1903
1904       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
1905           && !supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (res)))
1906         return NULL_TREE;
1907
1908       /* We have to punt on adding infinities of different signs,
1909          since we can't tell what the sign of the result should be.
1910          Likewise for subtracting infinities of the same sign.  */
1911       if (((code == PLUS_EXPR && sgn1 != sgn2)
1912            || (code == MINUS_EXPR && sgn1 == sgn2))
1913           && is_overflow_infinity (val1)
1914           && is_overflow_infinity (val2))
1915         return NULL_TREE;
1916
1917       /* Don't try to handle division or shifting of infinities.  */
1918       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
1919            || code == FLOOR_DIV_EXPR
1920            || code == CEIL_DIV_EXPR
1921            || code == EXACT_DIV_EXPR
1922            || code == ROUND_DIV_EXPR
1923            || code == RSHIFT_EXPR)
1924           && (is_overflow_infinity (val1)
1925               || is_overflow_infinity (val2)))
1926         return NULL_TREE;
1927
1928       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
1929          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
1930          Among them, only multiplication, addition and subtraction
1931          can yield overflow without overflown operands because we
1932          are working with integral types only... except in the
1933          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
1934          for division too.  */
1935
1936       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
1937          by the comparison of the signs of the operands.  */
1938       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
1939           /* For addition, the operands must be of the same sign
1940              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
1941              of one of the operands, for example the first.  For
1942              infinite operands X + -INF is negative, not positive.  */
1943           || (code == PLUS_EXPR
1944               && (sgn1 >= 0
1945                   ? !is_negative_overflow_infinity (val2)
1946                   : is_positive_overflow_infinity (val2)))
1947           /* For subtraction, non-infinite operands must be of
1948              different signs to yield an overflow.  Its sign is
1949              therefore that of the first operand or the opposite of
1950              that of the second operand.  A first operand of 0 counts
1951              as positive here, for the corner case 0 - (-INF), which
1952              overflows, but must yield +INF.  For infinite operands 0
1953              - INF is negative, not positive.  */
1954           || (code == MINUS_EXPR
1955               && (sgn1 >= 0
1956                   ? !is_positive_overflow_infinity (val2)
1957                   : is_negative_overflow_infinity (val2)))
1958           /* We only get in here with positive shift count, so the
1959              overflow direction is the same as the sign of val1.
1960              Actually rshift does not overflow at all, but we only
1961              handle the case of shifting overflowed -INF and +INF.  */
1962           || (code == RSHIFT_EXPR
1963               && sgn1 >= 0)
1964           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
1965           || code == TRUNC_DIV_EXPR
1966           || code == FLOOR_DIV_EXPR
1967           || code == CEIL_DIV_EXPR
1968           || code == EXACT_DIV_EXPR
1969           || code == ROUND_DIV_EXPR)
1970         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
1971                 ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
1972                 : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res)));
1973       else
1974         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
1975                 ? negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
1976                 : TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res)));
1977     }
1978
1979   return res;
1980 }
1981
1982
1983 /* For range VR compute two double_int bitmasks.  In *MAY_BE_NONZERO
1984    bitmask if some bit is unset, it means for all numbers in the range
1985    the bit is 0, otherwise it might be 0 or 1.  In *MUST_BE_NONZERO
1986    bitmask if some bit is set, it means for all numbers in the range
1987    the bit is 1, otherwise it might be 0 or 1.  */
1988
1989 static bool
1990 zero_nonzero_bits_from_vr (value_range_t *vr,
1991                            double_int *may_be_nonzero,
1992                            double_int *must_be_nonzero)
1993 {
1994   *may_be_nonzero = double_int_minus_one;
1995   *must_be_nonzero = double_int_zero;
1996   if (!range_int_cst_p (vr)
1997       || is_overflow_infinity (vr->min)
1998       || is_overflow_infinity (vr->max))
1999     return false;
2000
2001   if (range_int_cst_singleton_p (vr))
2002     {
2003       *may_be_nonzero = tree_to_double_int (vr->min);
2004       *must_be_nonzero = *may_be_nonzero;
2005     }
2006   else if (tree_int_cst_sgn (vr->min) >= 0
2007            || tree_int_cst_sgn (vr->max) < 0)
2008     {
2009       double_int dmin = tree_to_double_int (vr->min);
2010       double_int dmax = tree_to_double_int (vr->max);
2011       double_int xor_mask = dmin ^ dmax;
2012       *may_be_nonzero = dmin | dmax;
2013       *must_be_nonzero = dmin & dmax;
2014       if (xor_mask.high != 0)
2015         {
2016           unsigned HOST_WIDE_INT mask
2017               = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2018                  << floor_log2 (xor_mask.high)) - 1;
2019           may_be_nonzero->low = ALL_ONES;
2020           may_be_nonzero->high |= mask;
2021           must_be_nonzero->low = 0;
2022           must_be_nonzero->high &= ~mask;
2023         }
2024       else if (xor_mask.low != 0)
2025         {
2026           unsigned HOST_WIDE_INT mask
2027               = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2028                  << floor_log2 (xor_mask.low)) - 1;
2029           may_be_nonzero->low |= mask;
2030           must_be_nonzero->low &= ~mask;
2031         }
2032     }
2033
2034   return true;
2035 }
2036
2037 /* Create two value-ranges in *VR0 and *VR1 from the anti-range *AR
2038    so that *VR0 U *VR1 == *AR.  Returns true if that is possible,
2039    false otherwise.  If *AR can be represented with a single range
2040    *VR1 will be VR_UNDEFINED.  */
2041
2042 static bool
2043 ranges_from_anti_range (value_range_t *ar,
2044                         value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
2045 {
2046   tree type = TREE_TYPE (ar->min);
2047
2048   vr0->type = VR_UNDEFINED;
2049   vr1->type = VR_UNDEFINED;
2050
2051   if (ar->type != VR_ANTI_RANGE
2052       || TREE_CODE (ar->min) != INTEGER_CST
2053       || TREE_CODE (ar->max) != INTEGER_CST
2054       || !vrp_val_min (type)
2055       || !vrp_val_max (type))
2056     return false;
2057
2058   if (!vrp_val_is_min (ar->min))
2059     {
2060       vr0->type = VR_RANGE;
2061       vr0->min = vrp_val_min (type);
2062       vr0->max
2063         = double_int_to_tree (type,
2064                               tree_to_double_int (ar->min) - double_int_one);
2065     }
2066   if (!vrp_val_is_max (ar->max))
2067     {
2068       vr1->type = VR_RANGE;
2069       vr1->min
2070         = double_int_to_tree (type,
2071                               tree_to_double_int (ar->max) + double_int_one);
2072       vr1->max = vrp_val_max (type);
2073     }
2074   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
2075     {
2076       *vr0 = *vr1;
2077       vr1->type = VR_UNDEFINED;
2078     }
2079
2080   return vr0->type != VR_UNDEFINED;
2081 }
2082
2083 /* Helper to extract a value-range *VR for a multiplicative operation
2084    *VR0 CODE *VR1.  */
2085
2086 static void
2087 extract_range_from_multiplicative_op_1 (value_range_t *vr,
2088                                         enum tree_code code,
2089                                         value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
2090 {
2091   enum value_range_type type;
2092   tree val[4];
2093   size_t i;
2094   tree min, max;
2095   bool sop;
2096   int cmp;
2097
2098   /* Multiplications, divisions and shifts are a bit tricky to handle,
2099      depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
2100      need to operate on different values to get the minimum and
2101      maximum values for the new range.  One approach is to figure
2102      out all the variations of range combinations and do the
2103      operations.
2104
2105      However, this involves several calls to compare_values and it
2106      is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
2107      (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
2108      MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
2109      the new range.  */
2110   gcc_assert (code == MULT_EXPR
2111               || code == TRUNC_DIV_EXPR
2112               || code == FLOOR_DIV_EXPR
2113               || code == CEIL_DIV_EXPR
2114               || code == EXACT_DIV_EXPR
2115               || code == ROUND_DIV_EXPR
2116               || code == RSHIFT_EXPR
2117               || code == LSHIFT_EXPR);
2118   gcc_assert ((vr0->type == VR_RANGE
2119                || (code == MULT_EXPR && vr0->type == VR_ANTI_RANGE))
2120               && vr0->type == vr1->type);
2121
2122   type = vr0->type;
2123
2124   /* Compute the 4 cross operations.  */
2125   sop = false;
2126   val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0->min, vr1->min);
2127   if (val[0] == NULL_TREE)
2128     sop = true;
2129
2130   if (vr1->max == vr1->min)
2131     val[1] = NULL_TREE;
2132   else
2133     {
2134       val[1] = vrp_int_const_binop (code, vr0->min, vr1->max);
2135       if (val[1] == NULL_TREE)
2136         sop = true;
2137     }
2138
2139   if (vr0->max == vr0->min)
2140     val[2] = NULL_TREE;
2141   else
2142     {
2143       val[2] = vrp_int_const_binop (code, vr0->max, vr1->min);
2144       if (val[2] == NULL_TREE)
2145         sop = true;
2146     }
2147
2148   if (vr0->min == vr0->max || vr1->min == vr1->max)
2149     val[3] = NULL_TREE;
2150   else
2151     {
2152       val[3] = vrp_int_const_binop (code, vr0->max, vr1->max);
2153       if (val[3] == NULL_TREE)
2154         sop = true;
2155     }
2156
2157   if (sop)
2158     {
2159       set_value_range_to_varying (vr);
2160       return;
2161     }
2162
2163   /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
2164      of VAL[i].  */
2165   min = val[0];
2166   max = val[0];
2167   for (i = 1; i < 4; i++)
2168     {
2169       if (!is_gimple_min_invariant (min)
2170           || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2171           || !is_gimple_min_invariant (max)
2172           || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2173         break;
2174
2175       if (val[i])
2176         {
2177           if (!is_gimple_min_invariant (val[i])
2178               || (TREE_OVERFLOW (val[i])
2179                   && !is_overflow_infinity (val[i])))
2180             {
2181               /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
2182                  to it so that we set the resulting range to
2183                  VARYING.  */
2184               min = max = val[i];
2185               break;
2186             }
2187
2188           if (compare_values (val[i], min) == -1)
2189             min = val[i];
2190
2191           if (compare_values (val[i], max) == 1)
2192             max = val[i];
2193         }
2194     }
2195
2196   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2197      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2198      representation.  */
2199   if (min == NULL_TREE
2200       || !is_gimple_min_invariant (min)
2201       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2202       || max == NULL_TREE
2203       || !is_gimple_min_invariant (max)
2204       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2205     {
2206       set_value_range_to_varying (vr);
2207       return;
2208     }
2209
2210   /* We punt if:
2211      1) [-INF, +INF]
2212      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2213      3) [+-INF(OVF), +INF]
2214      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2215      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2216      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2217      overflow.  */
2218   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2219       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2220     {
2221       set_value_range_to_varying (vr);
2222       return;
2223     }
2224
2225   cmp = compare_values (min, max);
2226   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2227     {
2228       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2229          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2230          the new range VARYING.  */
2231       set_value_range_to_varying (vr);
2232     }
2233   else
2234     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2235 }
2236
2237 /* Some quadruple precision helpers.  */
2238 static int
2239 quad_int_cmp (double_int l0, double_int h0,
2240               double_int l1, double_int h1, bool uns)
2241 {
2242   int c = h0.cmp (h1, uns);
2243   if (c != 0) return c;
2244   return l0.ucmp (l1);
2245 }
2246
2247 static void
2248 quad_int_pair_sort (double_int *l0, double_int *h0,
2249                     double_int *l1, double_int *h1, bool uns)
2250 {
2251   if (quad_int_cmp (*l0, *h0, *l1, *h1, uns) > 0)
2252     {
2253       double_int tmp;
2254       tmp = *l0; *l0 = *l1; *l1 = tmp;
2255       tmp = *h0; *h0 = *h1; *h1 = tmp;
2256     }
2257 }
2258
2259 /* Extract range information from a binary operation CODE based on
2260    the ranges of each of its operands, *VR0 and *VR1 with resulting
2261    type EXPR_TYPE.  The resulting range is stored in *VR.  */
2262
2263 static void
2264 extract_range_from_binary_expr_1 (value_range_t *vr,
2265                                   enum tree_code code, tree expr_type,
2266                                   value_range_t *vr0_, value_range_t *vr1_)
2267 {
2268   value_range_t vr0 = *vr0_, vr1 = *vr1_;
2269   value_range_t vrtem0 = VR_INITIALIZER, vrtem1 = VR_INITIALIZER;
2270   enum value_range_type type;
2271   tree min = NULL_TREE, max = NULL_TREE;
2272   int cmp;
2273
2274   if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type)
2275       && !POINTER_TYPE_P (expr_type))
2276     {
2277       set_value_range_to_varying (vr);
2278       return;
2279     }
2280
2281   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
2282      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
2283   if (code != PLUS_EXPR
2284       && code != MINUS_EXPR
2285       && code != POINTER_PLUS_EXPR
2286       && code != MULT_EXPR
2287       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2288       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2289       && code != CEIL_DIV_EXPR
2290       && code != EXACT_DIV_EXPR
2291       && code != ROUND_DIV_EXPR
2292       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2293       && code != RSHIFT_EXPR
2294       && code != LSHIFT_EXPR
2295       && code != MIN_EXPR
2296       && code != MAX_EXPR
2297       && code != BIT_AND_EXPR
2298       && code != BIT_IOR_EXPR
2299       && code != BIT_XOR_EXPR)
2300     {
2301       set_value_range_to_varying (vr);
2302       return;
2303     }
2304
2305   /* If both ranges are UNDEFINED, so is the result.  */
2306   if (vr0.type == VR_UNDEFINED && vr1.type == VR_UNDEFINED)
2307     {
2308       set_value_range_to_undefined (vr);
2309       return;
2310     }
2311   /* If one of the ranges is UNDEFINED drop it to VARYING for the following
2312      code.  At some point we may want to special-case operations that
2313      have UNDEFINED result for all or some value-ranges of the not UNDEFINED
2314      operand.  */
2315   else if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2316     set_value_range_to_varying (&vr0);
2317   else if (vr1.type == VR_UNDEFINED)
2318     set_value_range_to_varying (&vr1);
2319
2320   /* Now canonicalize anti-ranges to ranges when they are not symbolic
2321      and express ~[] op X as ([]' op X) U ([]'' op X).  */
2322   if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2323       && ranges_from_anti_range (&vr0, &vrtem0, &vrtem1))
2324     {
2325       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, &vrtem0, vr1_);
2326       if (vrtem1.type != VR_UNDEFINED)
2327         {
2328           value_range_t vrres = VR_INITIALIZER;
2329           extract_range_from_binary_expr_1 (&vrres, code, expr_type,
2330                                             &vrtem1, vr1_);
2331           vrp_meet (vr, &vrres);
2332         }
2333       return;
2334     }
2335   /* Likewise for X op ~[].  */
2336   if (vr1.type == VR_ANTI_RANGE
2337       && ranges_from_anti_range (&vr1, &vrtem0, &vrtem1))
2338     {
2339       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, vr0_, &vrtem0);
2340       if (vrtem1.type != VR_UNDEFINED)
2341         {
2342           value_range_t vrres = VR_INITIALIZER;
2343           extract_range_from_binary_expr_1 (&vrres, code, expr_type,
2344                                             vr0_, &vrtem1);
2345           vrp_meet (vr, &vrres);
2346         }
2347       return;
2348     }
2349
2350   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
2351   type = vr0.type;
2352
2353   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
2354      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
2355      because we may be able to derive a useful range even if one of
2356      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  Similarly for
2357      divisions.  TODO, we may be able to derive anti-ranges in
2358      some cases.  */
2359   if (code != BIT_AND_EXPR
2360       && code != BIT_IOR_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 != TRUNC_MOD_EXPR
2367       && code != MIN_EXPR
2368       && code != MAX_EXPR
2369       && (vr0.type == VR_VARYING
2370           || vr1.type == VR_VARYING
2371           || vr0.type != vr1.type
2372           || symbolic_range_p (&vr0)
2373           || symbolic_range_p (&vr1)))
2374     {
2375       set_value_range_to_varying (vr);
2376       return;
2377     }
2378
2379   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
2380   if (POINTER_TYPE_P (expr_type))
2381     {
2382       if (code == MIN_EXPR || code == MAX_EXPR)
2383         {
2384           /* For MIN/MAX expressions with pointers, we only care about
2385              nullness, if both are non null, then the result is nonnull.
2386              If both are null, then the result is null. Otherwise they
2387              are varying.  */
2388           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2389             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2390           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2391             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2392           else
2393             set_value_range_to_varying (vr);
2394         }
2395       else if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
2396         {
2397           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2398              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2399           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
2400             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2401           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2402             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2403           else
2404             set_value_range_to_varying (vr);
2405         }
2406       else if (code == BIT_AND_EXPR)
2407         {
2408           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2409              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2410           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2411             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2412           else if (range_is_null (&vr0) || range_is_null (&vr1))
2413             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2414           else
2415             set_value_range_to_varying (vr);
2416         }
2417       else
2418         set_value_range_to_varying (vr);
2419
2420       return;
2421     }
2422
2423   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
2424      range and see what we end up with.  */
2425   if (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR)
2426     {
2427       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_RANGE integer constant
2428          ranges compute the precise range for such case if possible.  */
2429       if (range_int_cst_p (&vr0)
2430           && range_int_cst_p (&vr1)
2431           /* We need as many bits as the possibly unsigned inputs.  */
2432           && TYPE_PRECISION (expr_type) <= HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT)
2433         {
2434           double_int min0 = tree_to_double_int (vr0.min);
2435           double_int max0 = tree_to_double_int (vr0.max);
2436           double_int min1 = tree_to_double_int (vr1.min);
2437           double_int max1 = tree_to_double_int (vr1.max);
2438           bool uns = TYPE_UNSIGNED (expr_type);
2439           double_int type_min
2440             = double_int::min_value (TYPE_PRECISION (expr_type), uns);
2441           double_int type_max
2442             = double_int::max_value (TYPE_PRECISION (expr_type), uns);
2443           double_int dmin, dmax;
2444           int min_ovf = 0;
2445           int max_ovf = 0;
2446
2447           if (code == PLUS_EXPR)
2448             {
2449               dmin = min0 + min1;
2450               dmax = max0 + max1;
2451
2452               /* Check for overflow in double_int.  */
2453               if (min1.cmp (double_int_zero, uns) != dmin.cmp (min0, uns))
2454                 min_ovf = min0.cmp (dmin, uns);
2455               if (max1.cmp (double_int_zero, uns) != dmax.cmp (max0, uns))
2456                 max_ovf = max0.cmp (dmax, uns);
2457             }
2458           else /* if (code == MINUS_EXPR) */
2459             {
2460               dmin = min0 - max1;
2461               dmax = max0 - min1;
2462
2463               if (double_int_zero.cmp (max1, uns) != dmin.cmp (min0, uns))
2464                 min_ovf = min0.cmp (max1, uns);
2465               if (double_int_zero.cmp (min1, uns) != dmax.cmp (max0, uns))
2466                 max_ovf = max0.cmp (min1, uns);
2467             }
2468
2469           /* For non-wrapping arithmetic look at possibly smaller
2470              value-ranges of the type.  */
2471           if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (expr_type))
2472             {
2473               if (vrp_val_min (expr_type))
2474                 type_min = tree_to_double_int (vrp_val_min (expr_type));
2475               if (vrp_val_max (expr_type))
2476                 type_max = tree_to_double_int (vrp_val_max (expr_type));
2477             }
2478
2479           /* Check for type overflow.  */
2480           if (min_ovf == 0)
2481             {
2482               if (dmin.cmp (type_min, uns) == -1)
2483                 min_ovf = -1;
2484               else if (dmin.cmp (type_max, uns) == 1)
2485                 min_ovf = 1;
2486             }
2487           if (max_ovf == 0)
2488             {
2489               if (dmax.cmp (type_min, uns) == -1)
2490                 max_ovf = -1;
2491               else if (dmax.cmp (type_max, uns) == 1)
2492                 max_ovf = 1;
2493             }
2494
2495           if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (expr_type))
2496             {
2497               /* If overflow wraps, truncate the values and adjust the
2498                  range kind and bounds appropriately.  */
2499               double_int tmin
2500                 = dmin.ext (TYPE_PRECISION (expr_type), uns);
2501               double_int tmax
2502                 = dmax.ext (TYPE_PRECISION (expr_type), uns);
2503               if (min_ovf == max_ovf)
2504                 {
2505                   /* No overflow or both overflow or underflow.  The
2506                      range kind stays VR_RANGE.  */
2507                   min = double_int_to_tree (expr_type, tmin);
2508                   max = double_int_to_tree (expr_type, tmax);
2509                 }
2510               else if (min_ovf == -1
2511                        && max_ovf == 1)
2512                 {
2513                   /* Underflow and overflow, drop to VR_VARYING.  */
2514                   set_value_range_to_varying (vr);
2515                   return;
2516                 }
2517               else
2518                 {
2519                   /* Min underflow or max overflow.  The range kind
2520                      changes to VR_ANTI_RANGE.  */
2521                   bool covers = false;
2522                   double_int tem = tmin;
2523                   gcc_assert ((min_ovf == -1 && max_ovf == 0)
2524                               || (max_ovf == 1 && min_ovf == 0));
2525                   type = VR_ANTI_RANGE;
2526                   tmin = tmax + double_int_one;
2527                   if (tmin.cmp (tmax, uns) < 0)
2528                     covers = true;
2529                   tmax = tem + double_int_minus_one;
2530                   if (tmax.cmp (tem, uns) > 0)
2531                     covers = true;
2532                   /* If the anti-range would cover nothing, drop to varying.
2533                      Likewise if the anti-range bounds are outside of the
2534                      types values.  */
2535                   if (covers || tmin.cmp (tmax, uns) > 0)
2536                     {
2537                       set_value_range_to_varying (vr);
2538                       return;
2539                     }
2540                   min = double_int_to_tree (expr_type, tmin);
2541                   max = double_int_to_tree (expr_type, tmax);
2542                 }
2543             }
2544           else
2545             {
2546               /* If overflow does not wrap, saturate to the types min/max
2547                  value.  */
2548               if (min_ovf == -1)
2549                 {
2550                   if (needs_overflow_infinity (expr_type)
2551                       && supports_overflow_infinity (expr_type))
2552                     min = negative_overflow_infinity (expr_type);
2553                   else
2554                     min = double_int_to_tree (expr_type, type_min);
2555                 }
2556               else if (min_ovf == 1)
2557                 {
2558                   if (needs_overflow_infinity (expr_type)
2559                       && supports_overflow_infinity (expr_type))
2560                     min = positive_overflow_infinity (expr_type);
2561                   else
2562                     min = double_int_to_tree (expr_type, type_max);
2563                 }
2564               else
2565                 min = double_int_to_tree (expr_type, dmin);
2566
2567               if (max_ovf == -1)
2568                 {
2569                   if (needs_overflow_infinity (expr_type)
2570                       && supports_overflow_infinity (expr_type))
2571                     max = negative_overflow_infinity (expr_type);
2572                   else
2573                     max = double_int_to_tree (expr_type, type_min);
2574                 }
2575               else if (max_ovf == 1)
2576                 {
2577                   if (needs_overflow_infinity (expr_type)
2578                       && supports_overflow_infinity (expr_type))
2579                     max = positive_overflow_infinity (expr_type);
2580                   else
2581                     max = double_int_to_tree (expr_type, type_max);
2582                 }
2583               else
2584                 max = double_int_to_tree (expr_type, dmax);
2585             }
2586           if (needs_overflow_infinity (expr_type)
2587               && supports_overflow_infinity (expr_type))
2588             {
2589               if (is_negative_overflow_infinity (vr0.min)
2590                   || (code == PLUS_EXPR
2591                       ? is_negative_overflow_infinity (vr1.min)
2592                       : is_positive_overflow_infinity (vr1.max)))
2593                 min = negative_overflow_infinity (expr_type);
2594               if (is_positive_overflow_infinity (vr0.max)
2595                   || (code == PLUS_EXPR
2596                       ? is_positive_overflow_infinity (vr1.max)
2597                       : is_negative_overflow_infinity (vr1.min)))
2598                 max = positive_overflow_infinity (expr_type);
2599             }
2600         }
2601       else
2602         {
2603           /* For other cases, for example if we have a PLUS_EXPR with two
2604              VR_ANTI_RANGEs, drop to VR_VARYING.  It would take more effort
2605              to compute a precise range for such a case.
2606              ???  General even mixed range kind operations can be expressed
2607              by for example transforming ~[3, 5] + [1, 2] to range-only
2608              operations and a union primitive:
2609                [-INF, 2] + [1, 2]  U  [5, +INF] + [1, 2]
2610                    [-INF+1, 4]     U    [6, +INF(OVF)]
2611              though usually the union is not exactly representable with
2612              a single range or anti-range as the above is
2613                  [-INF+1, +INF(OVF)] intersected with ~[5, 5]
2614              but one could use a scheme similar to equivalences for this. */
2615           set_value_range_to_varying (vr);
2616           return;
2617         }
2618     }
2619   else if (code == MIN_EXPR
2620            || code == MAX_EXPR)
2621     {
2622       if (vr0.type == VR_RANGE
2623           && !symbolic_range_p (&vr0))
2624         {
2625           type = VR_RANGE;
2626           if (vr1.type == VR_RANGE
2627               && !symbolic_range_p (&vr1))
2628             {
2629               /* For operations that make the resulting range directly
2630                  proportional to the original ranges, apply the operation to
2631                  the same end of each range.  */
2632               min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2633               max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2634             }
2635           else if (code == MIN_EXPR)
2636             {
2637               min = vrp_val_min (expr_type);
2638               max = vr0.max;
2639             }
2640           else if (code == MAX_EXPR)
2641             {
2642               min = vr0.min;
2643               max = vrp_val_max (expr_type);
2644             }
2645         }
2646       else if (vr1.type == VR_RANGE
2647                && !symbolic_range_p (&vr1))
2648         {
2649           type = VR_RANGE;
2650           if (code == MIN_EXPR)
2651             {
2652               min = vrp_val_min (expr_type);
2653               max = vr1.max;
2654             }
2655           else if (code == MAX_EXPR)
2656             {
2657               min = vr1.min;
2658               max = vrp_val_max (expr_type);
2659             }
2660         }
2661       else
2662         {
2663           set_value_range_to_varying (vr);
2664           return;
2665         }
2666     }
2667   else if (code == MULT_EXPR)
2668     {
2669       /* Fancy code so that with unsigned, [-3,-1]*[-3,-1] does not
2670          drop to varying.  */
2671       if (range_int_cst_p (&vr0)
2672           && range_int_cst_p (&vr1)
2673           && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (expr_type))
2674         {
2675           double_int min0, max0, min1, max1, sizem1, size;
2676           double_int prod0l, prod0h, prod1l, prod1h,
2677                      prod2l, prod2h, prod3l, prod3h;
2678           bool uns0, uns1, uns;
2679
2680           sizem1 = double_int::max_value (TYPE_PRECISION (expr_type), true);
2681           size = sizem1 + double_int_one;
2682
2683           min0 = tree_to_double_int (vr0.min);
2684           max0 = tree_to_double_int (vr0.max);
2685           min1 = tree_to_double_int (vr1.min);
2686           max1 = tree_to_double_int (vr1.max);
2687
2688           uns0 = TYPE_UNSIGNED (expr_type);
2689           uns1 = uns0;
2690
2691           /* Canonicalize the intervals.  */
2692           if (TYPE_UNSIGNED (expr_type))
2693             {
2694               double_int min2 = size - min0;
2695               if (!min2.is_zero () && min2.cmp (max0, true) < 0)
2696                 {
2697                   min0 = -min2;
2698                   max0 -= size;
2699                   uns0 = false;
2700                 }
2701
2702               min2 = size - min1;
2703               if (!min2.is_zero () && min2.cmp (max1, true) < 0)
2704                 {
2705                   min1 = -min2;
2706                   max1 -= size;
2707                   uns1 = false;
2708                 }
2709             }
2710           uns = uns0 & uns1;
2711
2712           bool overflow;
2713           prod0l = min0.wide_mul_with_sign (min1, true, &prod0h, &overflow);
2714           if (!uns0 && min0.is_negative ())
2715             prod0h -= min1;
2716           if (!uns1 && min1.is_negative ())
2717             prod0h -= min0;
2718
2719           prod1l = min0.wide_mul_with_sign (max1, true, &prod1h, &overflow);
2720           if (!uns0 && min0.is_negative ())
2721             prod1h -= max1;
2722           if (!uns1 && max1.is_negative ())
2723             prod1h -= min0;
2724
2725           prod2l = max0.wide_mul_with_sign (min1, true, &prod2h, &overflow);
2726           if (!uns0 && max0.is_negative ())
2727             prod2h -= min1;
2728           if (!uns1 && min1.is_negative ())
2729             prod2h -= max0;
2730
2731           prod3l = max0.wide_mul_with_sign (max1, true, &prod3h, &overflow);
2732           if (!uns0 && max0.is_negative ())
2733             prod3h -= max1;
2734           if (!uns1 && max1.is_negative ())
2735             prod3h -= max0;
2736
2737           /* Sort the 4 products.  */
2738           quad_int_pair_sort (&prod0l, &prod0h, &prod3l, &prod3h, uns);
2739           quad_int_pair_sort (&prod1l, &prod1h, &prod2l, &prod2h, uns);
2740           quad_int_pair_sort (&prod0l, &prod0h, &prod1l, &prod1h, uns);
2741           quad_int_pair_sort (&prod2l, &prod2h, &prod3l, &prod3h, uns);
2742
2743           /* Max - min.  */
2744           if (prod0l.is_zero ())
2745             {
2746               prod1l = double_int_zero;
2747               prod1h = -prod0h;
2748             }
2749           else
2750             {
2751               prod1l = -prod0l;
2752               prod1h = ~prod0h;
2753             }
2754           prod2l = prod3l + prod1l;
2755           prod2h = prod3h + prod1h;
2756           if (prod2l.ult (prod3l))
2757             prod2h += double_int_one; /* carry */
2758
2759           if (!prod2h.is_zero ()
2760               || prod2l.cmp (sizem1, true) >= 0)
2761             {
2762               /* the range covers all values.  */
2763               set_value_range_to_varying (vr);
2764               return;
2765             }
2766
2767           /* The following should handle the wrapping and selecting
2768              VR_ANTI_RANGE for us.  */
2769           min = double_int_to_tree (expr_type, prod0l);
2770           max = double_int_to_tree (expr_type, prod3l);
2771           set_and_canonicalize_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, NULL);
2772           return;
2773         }
2774
2775       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2776          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
2777          precise range for such a case.  For example, if we have
2778          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
2779          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
2780          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
2781          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
2782          point.  */
2783       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2784           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (expr_type))
2785         {
2786           set_value_range_to_varying (vr);
2787           return;
2788         }
2789
2790       extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2791       return;
2792     }
2793   else if (code == RSHIFT_EXPR
2794            || code == LSHIFT_EXPR)
2795     {
2796       /* If we have a RSHIFT_EXPR with any shift values outside [0..prec-1],
2797          then drop to VR_VARYING.  Outside of this range we get undefined
2798          behavior from the shift operation.  We cannot even trust
2799          SHIFT_COUNT_TRUNCATED at this stage, because that applies to rtl
2800          shifts, and the operation at the tree level may be widened.  */
2801       if (range_int_cst_p (&vr1)
2802           && compare_tree_int (vr1.min, 0) >= 0
2803           && compare_tree_int (vr1.max, TYPE_PRECISION (expr_type)) == -1)
2804         {
2805           if (code == RSHIFT_EXPR)
2806             {
2807               extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2808               return;
2809             }
2810           /* We can map lshifts by constants to MULT_EXPR handling.  */
2811           else if (code == LSHIFT_EXPR
2812                    && range_int_cst_singleton_p (&vr1))
2813             {
2814               bool saved_flag_wrapv;
2815               value_range_t vr1p = VR_INITIALIZER;
2816               vr1p.type = VR_RANGE;
2817               vr1p.min
2818                 = double_int_to_tree (expr_type,
2819                                       double_int_one
2820                                       .llshift (TREE_INT_CST_LOW (vr1.min),
2821                                                 TYPE_PRECISION (expr_type)));
2822               vr1p.max = vr1p.min;
2823               /* We have to use a wrapping multiply though as signed overflow
2824                  on lshifts is implementation defined in C89.  */
2825               saved_flag_wrapv = flag_wrapv;
2826               flag_wrapv = 1;
2827               extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MULT_EXPR, expr_type,
2828                                                 &vr0, &vr1p);
2829               flag_wrapv = saved_flag_wrapv;
2830               return;
2831             }
2832           else if (code == LSHIFT_EXPR
2833                    && range_int_cst_p (&vr0))
2834             {
2835               int prec = TYPE_PRECISION (expr_type);
2836               int overflow_pos = prec;
2837               int bound_shift;
2838               double_int bound, complement, low_bound, high_bound;
2839               bool uns = TYPE_UNSIGNED (expr_type);
2840               bool in_bounds = false;
2841
2842               if (!uns)
2843                 overflow_pos -= 1;
2844
2845               bound_shift = overflow_pos - TREE_INT_CST_LOW (vr1.max);
2846               /* If bound_shift == HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT, the llshift can
2847                  overflow.  However, for that to happen, vr1.max needs to be
2848                  zero, which means vr1 is a singleton range of zero, which
2849                  means it should be handled by the previous LSHIFT_EXPR
2850                  if-clause.  */
2851               bound = double_int_one.llshift (bound_shift, prec);
2852               complement = ~(bound - double_int_one);
2853
2854               if (uns)
2855                 {
2856                   low_bound = bound.zext (prec);
2857                   high_bound = complement.zext (prec);
2858                   if (tree_to_double_int (vr0.max).ult (low_bound))
2859                     {
2860                       /* [5, 6] << [1, 2] == [10, 24].  */
2861                       /* We're shifting out only zeroes, the value increases
2862                          monotonically.  */
2863                       in_bounds = true;
2864                     }
2865                   else if (high_bound.ult (tree_to_double_int (vr0.min)))
2866                     {
2867                       /* [0xffffff00, 0xffffffff] << [1, 2]
2868                          == [0xfffffc00, 0xfffffffe].  */
2869                       /* We're shifting out only ones, the value decreases
2870                          monotonically.  */
2871                       in_bounds = true;
2872                     }
2873                 }
2874               else
2875                 {
2876                   /* [-1, 1] << [1, 2] == [-4, 4].  */
2877                   low_bound = complement.sext (prec);
2878                   high_bound = bound;
2879                   if (tree_to_double_int (vr0.max).slt (high_bound)
2880                       && low_bound.slt (tree_to_double_int (vr0.min)))
2881                     {
2882                       /* For non-negative numbers, we're shifting out only
2883                          zeroes, the value increases monotonically.
2884                          For negative numbers, we're shifting out only ones, the
2885                          value decreases monotomically.  */
2886                       in_bounds = true;
2887                     }
2888                 }
2889
2890               if (in_bounds)
2891                 {
2892                   extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2893                   return;
2894                 }
2895             }
2896         }
2897       set_value_range_to_varying (vr);
2898       return;
2899     }
2900   else if (code == TRUNC_DIV_EXPR
2901            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2902            || code == CEIL_DIV_EXPR
2903            || code == EXACT_DIV_EXPR
2904            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2905     {
2906       if (vr0.type != VR_RANGE || symbolic_range_p (&vr0))
2907         {
2908           /* For division, if op1 has VR_RANGE but op0 does not, something
2909              can be deduced just from that range.  Say [min, max] / [4, max]
2910              gives [min / 4, max / 4] range.  */
2911           if (vr1.type == VR_RANGE
2912               && !symbolic_range_p (&vr1)
2913               && range_includes_zero_p (vr1.min, vr1.max) == 0)
2914             {
2915               vr0.type = type = VR_RANGE;
2916               vr0.min = vrp_val_min (expr_type);
2917               vr0.max = vrp_val_max (expr_type);
2918             }
2919           else
2920             {
2921               set_value_range_to_varying (vr);
2922               return;
2923             }
2924         }
2925
2926       /* For divisions, if flag_non_call_exceptions is true, we must
2927          not eliminate a division by zero.  */
2928       if (cfun->can_throw_non_call_exceptions
2929           && (vr1.type != VR_RANGE
2930               || range_includes_zero_p (vr1.min, vr1.max) != 0))
2931         {
2932           set_value_range_to_varying (vr);
2933           return;
2934         }
2935
2936       /* For divisions, if op0 is VR_RANGE, we can deduce a range
2937          even if op1 is VR_VARYING, VR_ANTI_RANGE, symbolic or can
2938          include 0.  */
2939       if (vr0.type == VR_RANGE
2940           && (vr1.type != VR_RANGE
2941               || range_includes_zero_p (vr1.min, vr1.max) != 0))
2942         {
2943           tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr0.min), 0);
2944           int cmp;
2945
2946           min = NULL_TREE;
2947           max = NULL_TREE;
2948           if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
2949               || value_range_nonnegative_p (&vr1))
2950             {
2951               /* For unsigned division or when divisor is known
2952                  to be non-negative, the range has to cover
2953                  all numbers from 0 to max for positive max
2954                  and all numbers from min to 0 for negative min.  */
2955               cmp = compare_values (vr0.max, zero);
2956               if (cmp == -1)
2957                 max = zero;
2958               else if (cmp == 0 || cmp == 1)
2959                 max = vr0.max;
2960               else
2961                 type = VR_VARYING;
2962               cmp = compare_values (vr0.min, zero);
2963               if (cmp == 1)
2964                 min = zero;
2965               else if (cmp == 0 || cmp == -1)
2966                 min = vr0.min;
2967               else
2968                 type = VR_VARYING;
2969             }
2970           else
2971             {
2972               /* Otherwise the range is -max .. max or min .. -min
2973                  depending on which bound is bigger in absolute value,
2974                  as the division can change the sign.  */
2975               abs_extent_range (vr, vr0.min, vr0.max);
2976               return;
2977             }
2978           if (type == VR_VARYING)
2979             {
2980               set_value_range_to_varying (vr);
2981               return;
2982             }
2983         }
2984       else
2985         {
2986           extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2987           return;
2988         }
2989     }
2990   else if (code == TRUNC_MOD_EXPR)
2991     {
2992       if (vr1.type != VR_RANGE
2993           || range_includes_zero_p (vr1.min, vr1.max) != 0
2994           || vrp_val_is_min (vr1.min))
2995         {
2996           set_value_range_to_varying (vr);
2997           return;
2998         }
2999       type = VR_RANGE;
3000       /* Compute MAX <|vr1.min|, |vr1.max|> - 1.  */
3001       max = fold_unary_to_constant (ABS_EXPR, expr_type, vr1.min);
3002       if (tree_int_cst_lt (max, vr1.max))
3003         max = vr1.max;
3004       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, max, integer_one_node);
3005       /* If the dividend is non-negative the modulus will be
3006          non-negative as well.  */
3007       if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
3008           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
3009         min = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 0);
3010       else
3011         min = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, expr_type, max);
3012     }
3013   else if (code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR || code == BIT_XOR_EXPR)
3014     {
3015       bool int_cst_range0, int_cst_range1;
3016       double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
3017       double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
3018
3019       int_cst_range0 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0,
3020                                                   &must_be_nonzero0);
3021       int_cst_range1 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1,
3022                                                   &must_be_nonzero1);
3023
3024       type = VR_RANGE;
3025       if (code == BIT_AND_EXPR)
3026         {
3027           double_int dmax;
3028           min = double_int_to_tree (expr_type,
3029                                     must_be_nonzero0 & must_be_nonzero1);
3030           dmax = may_be_nonzero0 & may_be_nonzero1;
3031           /* If both input ranges contain only negative values we can
3032              truncate the result range maximum to the minimum of the
3033              input range maxima.  */
3034           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
3035               && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0
3036               && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
3037             {
3038               dmax = dmax.min (tree_to_double_int (vr0.max),
3039                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
3040               dmax = dmax.min (tree_to_double_int (vr1.max),
3041                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
3042             }
3043           /* If either input range contains only non-negative values
3044              we can truncate the result range maximum to the respective
3045              maximum of the input range.  */
3046           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0)
3047             dmax = dmax.min (tree_to_double_int (vr0.max),
3048                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
3049           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
3050             dmax = dmax.min (tree_to_double_int (vr1.max),
3051                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
3052           max = double_int_to_tree (expr_type, dmax);
3053         }
3054       else if (code == BIT_IOR_EXPR)
3055         {
3056           double_int dmin;
3057           max = double_int_to_tree (expr_type,
3058                                     may_be_nonzero0 | may_be_nonzero1);
3059           dmin = must_be_nonzero0 | must_be_nonzero1;
3060           /* If the input ranges contain only positive values we can
3061              truncate the minimum of the result range to the maximum
3062              of the input range minima.  */
3063           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
3064               && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0
3065               && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
3066             {
3067               dmin = dmin.max (tree_to_double_int (vr0.min),
3068                                TYPE_UNSIGNED (expr_type));
3069               dmin = dmin.max (tree_to_double_int (vr1.min),
3070                                TYPE_UNSIGNED (expr_type));
3071             }
3072           /* If either input range contains only negative values
3073              we can truncate the minimum of the result range to the
3074              respective minimum range.  */
3075           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0)
3076             dmin = dmin.max (tree_to_double_int (vr0.min),
3077                              TYPE_UNSIGNED (expr_type));
3078           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
3079             dmin = dmin.max (tree_to_double_int (vr1.min),
3080                              TYPE_UNSIGNED (expr_type));
3081           min = double_int_to_tree (expr_type, dmin);
3082         }
3083       else if (code == BIT_XOR_EXPR)
3084         {
3085           double_int result_zero_bits, result_one_bits;
3086           result_zero_bits = (must_be_nonzero0 & must_be_nonzero1)
3087                              | ~(may_be_nonzero0 | may_be_nonzero1);
3088           result_one_bits = must_be_nonzero0.and_not (may_be_nonzero1)
3089                             | must_be_nonzero1.and_not (may_be_nonzero0);
3090           max = double_int_to_tree (expr_type, ~result_zero_bits);
3091           min = double_int_to_tree (expr_type, result_one_bits);
3092           /* If the range has all positive or all negative values the
3093              result is better than VARYING.  */
3094           if (tree_int_cst_sgn (min) < 0
3095               || tree_int_cst_sgn (max) >= 0)
3096             ;
3097           else
3098             max = min = NULL_TREE;
3099         }
3100     }
3101   else
3102     gcc_unreachable ();
3103
3104   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
3105      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
3106      representation.  */
3107   if (min == NULL_TREE
3108       || !is_gimple_min_invariant (min)
3109       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
3110       || max == NULL_TREE
3111       || !is_gimple_min_invariant (max)
3112       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
3113     {
3114       set_value_range_to_varying (vr);
3115       return;
3116     }
3117
3118   /* We punt if:
3119      1) [-INF, +INF]
3120      2) [-INF, +-INF(OVF)]
3121      3) [+-INF(OVF), +INF]
3122      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
3123      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
3124      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
3125      overflow.  */
3126   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
3127       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
3128     {
3129       set_value_range_to_varying (vr);
3130       return;
3131     }
3132
3133   cmp = compare_values (min, max);
3134   if (cmp == -2 || cmp == 1)
3135     {
3136       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
3137          then the operation caused one of them to wrap around, mark
3138          the new range VARYING.  */
3139       set_value_range_to_varying (vr);
3140     }
3141   else
3142     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
3143 }
3144
3145 /* Extract range information from a binary expression OP0 CODE OP1 based on
3146    the ranges of each of its operands with resulting type EXPR_TYPE.
3147    The resulting range is stored in *VR.  */
3148
3149 static void
3150 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr,
3151                                 enum tree_code code,
3152                                 tree expr_type, tree op0, tree op1)
3153 {
3154   value_range_t vr0 = VR_INITIALIZER;
3155   value_range_t vr1 = VR_INITIALIZER;
3156
3157   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3158      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3159   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3160     vr0 = *(get_value_range (op0));
3161   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3162     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3163   else
3164     set_value_range_to_varying (&vr0);
3165
3166   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3167     vr1 = *(get_value_range (op1));
3168   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3169     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3170   else
3171     set_value_range_to_varying (&vr1);
3172
3173   extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, &vr0, &vr1);
3174 }
3175
3176 /* Extract range information from a unary operation CODE based on
3177    the range of its operand *VR0 with type OP0_TYPE with resulting type TYPE.
3178    The The resulting range is stored in *VR.  */
3179
3180 static void
3181 extract_range_from_unary_expr_1 (value_range_t *vr,
3182                                  enum tree_code code, tree type,
3183                                  value_range_t *vr0_, tree op0_type)
3184 {
3185   value_range_t vr0 = *vr0_, vrtem0 = VR_INITIALIZER, vrtem1 = VR_INITIALIZER;
3186
3187   /* VRP only operates on integral and pointer types.  */
3188   if (!(INTEGRAL_TYPE_P (op0_type)
3189         || POINTER_TYPE_P (op0_type))
3190       || !(INTEGRAL_TYPE_P (type)
3191            || POINTER_TYPE_P (type)))
3192     {
3193       set_value_range_to_varying (vr);
3194       return;
3195     }
3196
3197   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
3198   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
3199     {
3200       set_value_range_to_undefined (vr);
3201       return;
3202     }
3203
3204   /* Handle operations that we express in terms of others.  */
3205   if (code == PAREN_EXPR)
3206     {
3207       /* PAREN_EXPR is a simple copy.  */
3208       copy_value_range (vr, &vr0);
3209       return;
3210     }
3211   else if (code == NEGATE_EXPR)
3212     {
3213       /* -X is simply 0 - X, so re-use existing code that also handles
3214          anti-ranges fine.  */
3215       value_range_t zero = VR_INITIALIZER;
3216       set_value_range_to_value (&zero, build_int_cst (type, 0), NULL);
3217       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR, type, &zero, &vr0);
3218       return;
3219     }
3220   else if (code == BIT_NOT_EXPR)
3221     {
3222       /* ~X is simply -1 - X, so re-use existing code that also handles
3223          anti-ranges fine.  */
3224       value_range_t minusone = VR_INITIALIZER;
3225       set_value_range_to_value (&minusone, build_int_cst (type, -1), NULL);
3226       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR,
3227                                         type, &minusone, &vr0);
3228       return;
3229     }
3230
3231   /* Now canonicalize anti-ranges to ranges when they are not symbolic
3232      and express op ~[]  as (op []') U (op []'').  */
3233   if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
3234       && ranges_from_anti_range (&vr0, &vrtem0, &vrtem1))
3235     {
3236       extract_range_from_unary_expr_1 (vr, code, type, &vrtem0, op0_type);
3237       if (vrtem1.type != VR_UNDEFINED)
3238         {
3239           value_range_t vrres = VR_INITIALIZER;
3240           extract_range_from_unary_expr_1 (&vrres, code, type,
3241                                            &vrtem1, op0_type);
3242           vrp_meet (vr, &vrres);
3243         }
3244       return;
3245     }
3246
3247   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code))
3248     {
3249       tree inner_type = op0_type;
3250       tree outer_type = type;
3251
3252       /* If the expression evaluates to a pointer, we are only interested in
3253          determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
3254       if (POINTER_TYPE_P (type))
3255         {
3256           if (range_is_nonnull (&vr0))
3257             set_value_range_to_nonnull (vr, type);
3258           else if (range_is_null (&vr0))
3259             set_value_range_to_null (vr, type);
3260           else
3261             set_value_range_to_varying (vr);
3262           return;
3263         }
3264
3265       /* If VR0 is varying and we increase the type precision, assume
3266          a full range for the following transformation.  */
3267       if (vr0.type == VR_VARYING
3268           && INTEGRAL_TYPE_P (inner_type)
3269           && TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type))
3270         {
3271           vr0.type = VR_RANGE;
3272           vr0.min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
3273           vr0.max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
3274         }
3275
3276       /* If VR0 is a constant range or anti-range and the conversion is
3277          not truncating we can convert the min and max values and
3278          canonicalize the resulting range.  Otherwise we can do the
3279          conversion if the size of the range is less than what the
3280          precision of the target type can represent and the range is
3281          not an anti-range.  */
3282       if ((vr0.type == VR_RANGE
3283            || vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
3284           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
3285           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
3286           && (!is_overflow_infinity (vr0.min)
3287               || (vr0.type == VR_RANGE
3288                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
3289                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
3290                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
3291           && (!is_overflow_infinity (vr0.max)
3292               || (vr0.type == VR_RANGE
3293                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
3294                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
3295                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
3296           && (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
3297               || (vr0.type == VR_RANGE
3298                   && integer_zerop (int_const_binop (RSHIFT_EXPR,
3299                        int_const_binop (MINUS_EXPR, vr0.max, vr0.min),
3300                          size_int (TYPE_PRECISION (outer_type)))))))
3301         {
3302           tree new_min, new_max;
3303           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3304             new_min = negative_overflow_infinity (outer_type);
3305           else
3306             new_min = force_fit_type_double (outer_type,
3307                                              tree_to_double_int (vr0.min),
3308                                              0, false);
3309           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3310             new_max = positive_overflow_infinity (outer_type);
3311           else
3312             new_max = force_fit_type_double (outer_type,
3313                                              tree_to_double_int (vr0.max),
3314                                              0, false);
3315           set_and_canonicalize_value_range (vr, vr0.type,
3316                                             new_min, new_max, NULL);
3317           return;
3318         }
3319
3320       set_value_range_to_varying (vr);
3321       return;
3322     }
3323   else if (code == ABS_EXPR)
3324     {
3325       tree min, max;
3326       int cmp;
3327
3328       /* Pass through vr0 in the easy cases.  */
3329       if (TYPE_UNSIGNED (type)
3330           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
3331         {
3332           copy_value_range (vr, &vr0);
3333           return;
3334         }
3335
3336       /* For the remaining varying or symbolic ranges we can't do anything
3337          useful.  */
3338       if (vr0.type == VR_VARYING
3339           || symbolic_range_p (&vr0))
3340         {
3341           set_value_range_to_varying (vr);
3342           return;
3343         }
3344
3345       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
3346          useful range.  */
3347       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3348           && ((vr0.type == VR_RANGE
3349                && vrp_val_is_min (vr0.min))
3350               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
3351                   && !vrp_val_is_min (vr0.min))))
3352         {
3353           set_value_range_to_varying (vr);
3354           return;
3355         }
3356
3357       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
3358          included negative values.  */
3359       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3360         min = positive_overflow_infinity (type);
3361       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
3362         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3363       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3364         min = TYPE_MAX_VALUE (type);
3365       else if (supports_overflow_infinity (type))
3366         min = positive_overflow_infinity (type);
3367       else
3368         {
3369           set_value_range_to_varying (vr);
3370           return;
3371         }
3372
3373       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3374         max = positive_overflow_infinity (type);
3375       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
3376         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3377       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3378         max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3379       else if (supports_overflow_infinity (type)
3380                /* We shouldn't generate [+INF, +INF] as set_value_range
3381                   doesn't like this and ICEs.  */
3382                && !is_positive_overflow_infinity (min))
3383         max = positive_overflow_infinity (type);
3384       else
3385         {
3386           set_value_range_to_varying (vr);
3387           return;
3388         }
3389
3390       cmp = compare_values (min, max);
3391
3392       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
3393          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
3394       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
3395         {
3396           if (range_includes_zero_p (vr0.min, vr0.max) == 1)
3397             {
3398               /* Take the lower of the two values.  */
3399               if (cmp != 1)
3400                 max = min;
3401
3402               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
3403                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
3404                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
3405                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
3406               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3407                 {
3408                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (type);
3409
3410                   min = (vr0.min != type_min_value
3411                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
3412                                             integer_one_node)
3413                          : type_min_value);
3414                 }
3415               else
3416                 {
3417                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
3418                     min = negative_overflow_infinity (type);
3419                   else
3420                     min = TYPE_MIN_VALUE (type);
3421                 }
3422             }
3423           else
3424             {
3425               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
3426                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
3427                  anti-range.  */
3428               vr0.type = VR_RANGE;
3429               min = build_int_cst (type, 0);
3430               if (needs_overflow_infinity (type))
3431                 {
3432                   if (supports_overflow_infinity (type))
3433                     max = positive_overflow_infinity (type);
3434                   else
3435                     {
3436                       set_value_range_to_varying (vr);
3437                       return;
3438                     }
3439                 }
3440               else
3441                 max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3442             }
3443         }
3444
3445       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
3446          range will be zero.  */
3447       else if (range_includes_zero_p (vr0.min, vr0.max) == 1)
3448         {
3449           if (cmp == 1)
3450             max = min;
3451           min = build_int_cst (type, 0);
3452         }
3453       else
3454         {
3455           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
3456           if (cmp == 1)
3457             {
3458               tree t = min;
3459               min = max;
3460               max = t;
3461             }
3462         }
3463
3464       cmp = compare_values (min, max);
3465       if (cmp == -2 || cmp == 1)
3466         {
3467           /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
3468              then the operation caused one of them to wrap around, mark
3469              the new range VARYING.  */
3470           set_value_range_to_varying (vr);
3471         }
3472       else
3473         set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
3474       return;
3475     }
3476
3477   /* For unhandled operations fall back to varying.  */
3478   set_value_range_to_varying (vr);
3479   return;
3480 }
3481
3482
3483 /* Extract range information from a unary expression CODE OP0 based on
3484    the range of its operand with resulting type TYPE.
3485    The resulting range is stored in *VR.  */
3486
3487 static void
3488 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3489                                tree type, tree op0)
3490 {
3491   value_range_t vr0 = VR_INITIALIZER;
3492
3493   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
3494      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3495   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3496     vr0 = *(get_value_range (op0));
3497   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3498     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3499   else
3500     set_value_range_to_varying (&vr0);
3501
3502   extract_range_from_unary_expr_1 (vr, code, type, &vr0, TREE_TYPE (op0));
3503 }
3504
3505
3506 /* Extract range information from a conditional expression STMT based on
3507    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
3508
3509 static void
3510 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, gimple stmt)
3511 {
3512   tree op0, op1;
3513   value_range_t vr0 = VR_INITIALIZER;
3514   value_range_t vr1 = VR_INITIALIZER;
3515
3516   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3517      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3518   op0 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
3519   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3520     vr0 = *(get_value_range (op0));
3521   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3522     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3523   else
3524     set_value_range_to_varying (&vr0);
3525
3526   op1 = gimple_assign_rhs3 (stmt);
3527   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3528     vr1 = *(get_value_range (op1));
3529   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3530     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3531   else
3532     set_value_range_to_varying (&vr1);
3533
3534   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
3535   copy_value_range (vr, &vr0);
3536   vrp_meet (vr, &vr1);
3537 }
3538
3539
3540 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
3541    on the range of its operand and the expression code.  */
3542
3543 static void
3544 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3545                                tree type, tree op0, tree op1)
3546 {
3547   bool sop = false;
3548   tree val;
3549
3550   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, false, &sop,
3551                                                  NULL);
3552
3553   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
3554      representation is that we lose the ability to record overflow
3555      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
3556      which relies on overflow.  */
3557
3558   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
3559     {
3560       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
3561          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
3562          type.  */
3563       val = fold_convert (type, val);
3564       if (is_gimple_min_invariant (val))
3565         set_value_range_to_value (vr, val, vr->equiv);
3566       else
3567         set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
3568     }
3569   else
3570     /* The result of a comparison is always true or false.  */
3571     set_value_range_to_truthvalue (vr, type);
3572 }
3573
3574 /* Try to derive a nonnegative or nonzero range out of STMT relying
3575    primarily on generic routines in fold in conjunction with range data.
3576    Store the result in *VR */
3577
3578 static void
3579 extract_range_basic (value_range_t *vr, gimple stmt)
3580 {
3581   bool sop = false;
3582   tree type = gimple_expr_type (stmt);
3583
3584   if (gimple_call_builtin_p (stmt, BUILT_IN_NORMAL))
3585     {
3586       tree fndecl = gimple_call_fndecl (stmt), arg;
3587       int mini, maxi, zerov = 0, prec;
3588
3589       switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
3590         {
3591         case BUILT_IN_CONSTANT_P:
3592           /* If the call is __builtin_constant_p and the argument is a
3593              function parameter resolve it to false.  This avoids bogus
3594              array bound warnings.
3595              ???  We could do this as early as inlining is finished.  */
3596           arg = gimple_call_arg (stmt, 0);
3597           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
3598               && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (arg)
3599               && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (arg)) == PARM_DECL)
3600             {
3601               set_value_range_to_null (vr, type);
3602               return;
3603             }
3604           break;
3605           /* Both __builtin_ffs* and __builtin_popcount return
3606              [0, prec].  */
3607         CASE_INT_FN (BUILT_IN_FFS):
3608         CASE_INT_FN (BUILT_IN_POPCOUNT):
3609           arg = gimple_call_arg (stmt, 0);
3610           prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg));
3611           mini = 0;
3612           maxi = prec;
3613           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
3614             {
3615               value_range_t *vr0 = get_value_range (arg);
3616               /* If arg is non-zero, then ffs or popcount
3617                  are non-zero.  */
3618               if (((vr0->type == VR_RANGE
3619                     && integer_nonzerop (vr0->min))
3620                    || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE
3621                        && integer_zerop (vr0->min)))
3622                   && !is_overflow_infinity (vr0->min))
3623                 mini = 1;
3624               /* If some high bits are known to be zero,
3625                  we can decrease the maximum.  */
3626               if (vr0->type == VR_RANGE
3627                   && TREE_CODE (vr0->max) == INTEGER_CST
3628                   && !is_overflow_infinity (vr0->max))
3629                 maxi = tree_floor_log2 (vr0->max) + 1;
3630             }
3631           goto bitop_builtin;
3632           /* __builtin_parity* returns [0, 1].  */
3633         CASE_INT_FN (BUILT_IN_PARITY):
3634           mini = 0;
3635           maxi = 1;
3636           goto bitop_builtin;
3637           /* __builtin_c[lt]z* return [0, prec-1], except for
3638              when the argument is 0, but that is undefined behavior.
3639              On many targets where the CLZ RTL or optab value is defined
3640              for 0 the value is prec, so include that in the range
3641              by default.  */
3642         CASE_INT_FN (BUILT_IN_CLZ):
3643           arg = gimple_call_arg (stmt, 0);
3644           prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg));
3645           mini = 0;
3646           maxi = prec;
3647           if (optab_handler (clz_optab, TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg)))
3648               != CODE_FOR_nothing
3649               && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg)),
3650                                             zerov)
3651               /* Handle only the single common value.  */
3652               && zerov != prec)
3653             /* Magic value to give up, unless vr0 proves
3654                arg is non-zero.  */
3655             mini = -2;
3656           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
3657             {
3658               value_range_t *vr0 = get_value_range (arg);
3659               /* From clz of VR_RANGE minimum we can compute
3660                  result maximum.  */
3661               if (vr0->type == VR_RANGE
3662                   && TREE_CODE (vr0->min) == INTEGER_CST
3663                   && !is_overflow_infinity (vr0->min))
3664                 {
3665                   maxi = prec - 1 - tree_floor_log2 (vr0->min);
3666                   if (maxi != prec)
3667                     mini = 0;
3668                 }
3669               else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE
3670                        && integer_zerop (vr0->min)
3671                        && !is_overflow_infinity (vr0->min))
3672                 {
3673                   maxi = prec - 1;
3674                   mini = 0;
3675                 }
3676               if (mini == -2)
3677                 break;
3678               /* From clz of VR_RANGE maximum we can compute
3679                  result minimum.  */
3680               if (vr0->type == VR_RANGE
3681                   && TREE_CODE (vr0->max) == INTEGER_CST
3682                   && !is_overflow_infinity (vr0->max))
3683                 {
3684                   mini = prec - 1 - tree_floor_log2 (vr0->max);
3685                   if (mini == prec)
3686                     break;
3687                 }
3688             }
3689           if (mini == -2)
3690             break;
3691           goto bitop_builtin;
3692           /* __builtin_ctz* return [0, prec-1], except for
3693              when the argument is 0, but that is undefined behavior.
3694              If there is a ctz optab for this mode and
3695              CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO, include that in the range,
3696              otherwise just assume 0 won't be seen.  */
3697         CASE_INT_FN (BUILT_IN_CTZ):
3698           arg = gimple_call_arg (stmt, 0);
3699           prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg));
3700           mini = 0;
3701           maxi = prec - 1;
3702           if (optab_handler (ctz_optab, TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg)))
3703               != CODE_FOR_nothing
3704               && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg)),
3705                                             zerov))
3706             {
3707               /* Handle only the two common values.  */
3708               if (zerov == -1)
3709                 mini = -1;
3710               else if (zerov == prec)
3711                 maxi = prec;
3712               else
3713                 /* Magic value to give up, unless vr0 proves
3714                    arg is non-zero.  */
3715                 mini = -2;
3716             }
3717           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
3718             {
3719               value_range_t *vr0 = get_value_range (arg);
3720               /* If arg is non-zero, then use [0, prec - 1].  */
3721               if (((vr0->type == VR_RANGE
3722                     && integer_nonzerop (vr0->min))
3723                    || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE
3724                        && integer_zerop (vr0->min)))
3725                   && !is_overflow_infinity (vr0->min))
3726                 {
3727                   mini = 0;
3728                   maxi = prec - 1;
3729                 }
3730               /* If some high bits are known to be zero,
3731                  we can decrease the result maximum.  */
3732               if (vr0->type == VR_RANGE
3733                   && TREE_CODE (vr0->max) == INTEGER_CST
3734                   && !is_overflow_infinity (vr0->max))
3735                 {
3736                   maxi = tree_floor_log2 (vr0->max);
3737                   /* For vr0 [0, 0] give up.  */
3738                   if (maxi == -1)
3739                     break;
3740                 }
3741             }
3742           if (mini == -2)
3743             break;
3744           goto bitop_builtin;
3745           /* __builtin_clrsb* returns [0, prec-1].  */
3746         CASE_INT_FN (BUILT_IN_CLRSB):
3747           arg = gimple_call_arg (stmt, 0);
3748           prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg));
3749           mini = 0;
3750           maxi = prec - 1;
3751           goto bitop_builtin;
3752         bitop_builtin:
3753           set_value_range (vr, VR_RANGE, build_int_cst (type, mini),
3754                            build_int_cst (type, maxi), NULL);
3755           return;
3756         default:
3757           break;
3758         }
3759     }
3760   else if (is_gimple_call (stmt)
3761            && gimple_call_internal_p (stmt))
3762     {
3763       enum tree_code subcode = ERROR_MARK;
3764       switch (gimple_call_internal_fn (stmt))
3765         {
3766         case IFN_UBSAN_CHECK_ADD:
3767           subcode = PLUS_EXPR;
3768           break;
3769         case IFN_UBSAN_CHECK_SUB:
3770           subcode = MINUS_EXPR;
3771           break;
3772         case IFN_UBSAN_CHECK_MUL:
3773           subcode = MULT_EXPR;
3774           break;
3775         default:
3776           break;
3777         }
3778       if (subcode != ERROR_MARK)
3779         {
3780           bool saved_flag_wrapv = flag_wrapv;
3781           /* Pretend the arithmetics is wrapping.  If there is
3782              any overflow, we'll complain, but will actually do
3783              wrapping operation.  */
3784           flag_wrapv = 1;
3785           extract_range_from_binary_expr (vr, subcode, type,
3786                                           gimple_call_arg (stmt, 0),
3787                                           gimple_call_arg (stmt, 1));
3788           flag_wrapv = saved_flag_wrapv;
3789
3790           /* If for both arguments vrp_valueize returned non-NULL,
3791              this should have been already folded and if not, it
3792              wasn't folded because of overflow.  Avoid removing the
3793              UBSAN_CHECK_* calls in that case.  */
3794           if (vr->type == VR_RANGE
3795               && (vr->min == vr->max
3796                   || operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)))
3797             set_value_range_to_varying (vr);
3798           return;
3799         }
3800     }
3801   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3802       && gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (stmt, &sop))
3803     set_value_range_to_nonnegative (vr, type,
3804                                     sop || stmt_overflow_infinity (stmt));
3805   else if (vrp_stmt_computes_nonzero (stmt, &sop)
3806            && !sop)
3807     set_value_range_to_nonnull (vr, type);
3808   else
3809     set_value_range_to_varying (vr);
3810 }
3811
3812
3813 /* Try to compute a useful range out of assignment STMT and store it
3814    in *VR.  */
3815
3816 static void
3817 extract_range_from_assignment (value_range_t *vr, gimple stmt)
3818 {
3819   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3820
3821   if (code == ASSERT_EXPR)
3822     extract_range_from_assert (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3823   else if (code == SSA_NAME)
3824     extract_range_from_ssa_name (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3825   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary)
3826     extract_range_from_binary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3827                                     gimple_expr_type (stmt),
3828                                     gimple_assign_rhs1 (stmt),
3829                                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
3830   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
3831     extract_range_from_unary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3832                                    gimple_expr_type (stmt),
3833                                    gimple_assign_rhs1 (stmt));
3834   else if (code == COND_EXPR)
3835     extract_range_from_cond_expr (vr, stmt);
3836   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3837     extract_range_from_comparison (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3838                                    gimple_expr_type (stmt),
3839                                    gimple_assign_rhs1 (stmt),
3840                                    gimple_assign_rhs2 (stmt));
3841   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
3842            && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
3843     set_value_range_to_value (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt), NULL);
3844   else
3845     set_value_range_to_varying (vr);
3846
3847   if (vr->type == VR_VARYING)
3848     extract_range_basic (vr, stmt);
3849 }
3850
3851 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
3852    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
3853    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
3854
3855 static void
3856 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop,
3857                         gimple stmt, tree var)
3858 {
3859   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type, tem;
3860   enum ev_direction dir;
3861
3862   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
3863      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
3864   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3865     return;
3866
3867   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
3868
3869   /* Like in PR19590, scev can return a constant function.  */
3870   if (is_gimple_min_invariant (chrec))
3871     {
3872       set_value_range_to_value (vr, chrec, vr->equiv);
3873       return;
3874     }
3875
3876   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3877     return;
3878
3879   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
3880   tem = op_with_constant_singleton_value_range (init);
3881   if (tem)
3882     init = tem;
3883   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
3884   tem = op_with_constant_singleton_value_range (step);
3885   if (tem)
3886     step = tem;
3887
3888   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
3889      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
3890      a simple expression, compare_values and possibly other functions
3891      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
3892   if (step == NULL_TREE
3893       || !is_gimple_min_invariant (step)
3894       || !valid_value_p (init))
3895     return;
3896
3897   dir = scev_direction (chrec);
3898   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
3899          or decreases,  ... */
3900       dir == EV_DIR_UNKNOWN
3901       /* ... or if it may wrap.  */
3902       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3903                                 true))
3904     return;
3905
3906   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
3907      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
3908      because we have concluded that the loop probably does not
3909      wrap.  */
3910
3911   type = TREE_TYPE (var);
3912   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
3913     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
3914   else
3915     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
3916   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
3917     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
3918   else
3919     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
3920
3921   /* Try to use estimated number of iterations for the loop to constrain the
3922      final value in the evolution.  */
3923   if (TREE_CODE (step) == INTEGER_CST
3924       && is_gimple_val (init)
3925       && (TREE_CODE (init) != SSA_NAME
3926           || get_value_range (init)->type == VR_RANGE))
3927     {
3928       double_int nit;
3929
3930       /* We are only entering here for loop header PHI nodes, so using
3931          the number of latch executions is the correct thing to use.  */
3932       if (max_loop_iterations (loop, &nit))
3933         {
3934           value_range_t maxvr = VR_INITIALIZER;
3935           double_int dtmp;
3936           bool unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (step));
3937           bool overflow = false;
3938
3939           dtmp = tree_to_double_int (step)
3940                  .mul_with_sign (nit, unsigned_p, &overflow);
3941           /* If the multiplication overflowed we can't do a meaningful
3942              adjustment.  Likewise if the result doesn't fit in the type
3943              of the induction variable.  For a signed type we have to
3944              check whether the result has the expected signedness which
3945              is that of the step as number of iterations is unsigned.  */
3946           if (!overflow
3947               && double_int_fits_to_tree_p (TREE_TYPE (init), dtmp)
3948               && (unsigned_p
3949                   || ((dtmp.high ^ TREE_INT_CST_HIGH (step)) >= 0)))
3950             {
3951               tem = double_int_to_tree (TREE_TYPE (init), dtmp);
3952               extract_range_from_binary_expr (&maxvr, PLUS_EXPR,
3953                                               TREE_TYPE (init), init, tem);
3954               /* Likewise if the addition did.  */
3955               if (maxvr.type == VR_RANGE)
3956                 {
3957                   tmin = maxvr.min;
3958                   tmax = maxvr.max;
3959                 }
3960             }
3961         }
3962     }
3963
3964   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3965     {
3966       min = tmin;
3967       max = tmax;
3968
3969       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
3970          from scalar evolutions should be better.  */
3971
3972       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3973         max = init;
3974       else
3975         min = init;
3976
3977       /* If we would create an invalid range, then just assume we
3978          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
3979          but it's clearly safe, and should happen only in unreachable
3980          parts of code, or for invalid programs.  */
3981       if (compare_values (min, max) == 1)
3982         return;
3983
3984       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3985     }
3986   else if (vr->type == VR_RANGE)
3987     {
3988       min = vr->min;
3989       max = vr->max;
3990
3991       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3992         {
3993           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
3994              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
3995           if (compare_values (init, max) == -1)
3996             max = init;
3997
3998           /* According to the loop information, the variable does not
3999              overflow.  If we think it does, probably because of an
4000              overflow due to arithmetic on a different INF value,
4001              reset now.  */
4002           if (is_negative_overflow_infinity (min)
4003               || compare_values (min, tmin) == -1)
4004             min = tmin;
4005
4006         }
4007       else
4008         {
4009           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
4010           if (compare_values (init, min) == 1)
4011             min = init;
4012
4013           if (is_positive_overflow_infinity (max)
4014               || compare_values (tmax, max) == -1)
4015             max = tmax;
4016         }
4017
4018       /* If we just created an invalid range with the minimum
4019          greater than the maximum, we fail conservatively.
4020          This should happen only in unreachable
4021          parts of code, or for invalid programs.  */
4022       if (compare_values (min, max) == 1)
4023         return;
4024
4025       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
4026     }
4027 }
4028
4029 /* Return true if VAR may overflow at STMT.  This checks any available
4030    loop information to see if we can determine that VAR does not
4031    overflow.  */
4032
4033 static bool
4034 vrp_var_may_overflow (tree var, gimple stmt)
4035 {
4036   struct loop *l;
4037   tree chrec, init, step;
4038
4039   if (current_loops == NULL)
4040     return true;
4041
4042   l = loop_containing_stmt (stmt);
4043   if (l == NULL
4044       || !loop_outer (l))
4045     return true;
4046
4047   chrec = instantiate_parameters (l, analyze_scalar_evolution (l, var));
4048   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
4049     return true;
4050
4051   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, l->num);
4052   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, l->num);
4053
4054   if (step == NULL_TREE
4055       || !is_gimple_min_invariant (step)
4056       || !valid_value_p (init))
4057     return true;
4058
4059   /* If we get here, we know something useful about VAR based on the
4060      loop information.  If it wraps, it may overflow.  */
4061
4062   if (scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
4063                              true))
4064     return true;
4065
4066   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS) != 0)
4067     {
4068       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
4069       fprintf (dump_file, ": loop information indicates does not overflow\n");
4070     }
4071
4072   return false;
4073 }
4074
4075
4076 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
4077
4078    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
4079      all the values in the ranges.
4080
4081    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
4082
4083    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
4084      value of the comparison.
4085
4086    Also set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an
4087    overflow infinity was used in the test.  */
4088
4089
4090 static tree
4091 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1,
4092                 bool *strict_overflow_p)
4093 {
4094   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
4095   if (vr0->type == VR_VARYING
4096       || vr0->type == VR_UNDEFINED
4097       || vr1->type == VR_VARYING
4098       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
4099     return NULL_TREE;
4100
4101   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
4102   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
4103     {
4104       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
4105          comparison.  */
4106       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
4107         return NULL_TREE;
4108
4109       /* These comparisons are never statically computable.  */
4110       if (comp == GT_EXPR
4111           || comp == GE_EXPR
4112           || comp == LT_EXPR
4113           || comp == LE_EXPR)
4114         return NULL_TREE;
4115
4116       /* Equality can be computed only between a range and an
4117          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
4118       if (vr0->type == VR_RANGE)
4119         {
4120           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
4121           value_range_t *tmp = vr0;
4122           vr0 = vr1;
4123           vr1 = tmp;
4124         }
4125
4126       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
4127
4128       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min, strict_overflow_p) == 0
4129           && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
4130         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
4131
4132       return NULL_TREE;
4133     }
4134
4135   if (!usable_range_p (vr0, strict_overflow_p)
4136       || !usable_range_p (vr1, strict_overflow_p))
4137     return NULL_TREE;
4138
4139   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
4140      operands around and change the comparison code.  */
4141   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
4142     {
4143       value_range_t *tmp;
4144       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
4145       tmp = vr0;
4146       vr0 = vr1;
4147       vr1 = tmp;
4148     }
4149
4150   if (comp == EQ_EXPR)
4151     {
4152       /* Equality may only be computed if both ranges represent
4153          exactly one value.  */
4154       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max, strict_overflow_p) == 0
4155           && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
4156         {
4157           int cmp_min = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
4158                                               strict_overflow_p);
4159           int cmp_max = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
4160                                               strict_overflow_p);
4161           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
4162             return boolean_true_node;
4163           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
4164             return boolean_false_node;
4165         }
4166       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
4167       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max,
4168                                      strict_overflow_p) == 1
4169                || compare_values_warnv (vr1->min, vr0->max,
4170                                         strict_overflow_p) == 1)
4171         return boolean_false_node;
4172
4173       return NULL_TREE;
4174     }
4175   else if (comp == NE_EXPR)
4176     {
4177       int cmp1, cmp2;
4178
4179       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
4180          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
4181          make sure that both comparisons yield similar results to
4182          avoid comparing values that cannot be compared at
4183          compile-time.  */
4184       cmp1 = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
4185       cmp2 = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
4186       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
4187         return boolean_true_node;
4188
4189       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
4190          return false.  */
4191       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max,
4192                                      strict_overflow_p) == 0
4193                && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max,
4194                                         strict_overflow_p) == 0
4195                && compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
4196                                         strict_overflow_p) == 0
4197                && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
4198                                         strict_overflow_p) == 0)
4199         return boolean_false_node;
4200
4201       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
4202       else
4203         return NULL_TREE;
4204     }
4205   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
4206     {
4207       int tst;
4208
4209       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
4210       tst = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
4211       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
4212           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
4213         {
4214           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
4215               || overflow_infinity_range_p (vr1))
4216             *strict_overflow_p = true;
4217           return boolean_true_node;
4218         }
4219
4220       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
4221       tst = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
4222       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
4223           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
4224         {
4225           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
4226               || overflow_infinity_range_p (vr1))
4227             *strict_overflow_p = true;
4228           return boolean_false_node;
4229         }
4230
4231       /* Otherwise, we don't know.  */
4232       return NULL_TREE;
4233     }
4234
4235   gcc_unreachable ();
4236 }
4237
4238
4239 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
4240    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
4241    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
4242    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
4243    possible to determine the value of the comparison.  Also set
4244    *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an overflow
4245    infinity was used in the test.  */
4246
4247 static tree
4248 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val,
4249                           bool *strict_overflow_p)
4250 {
4251   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
4252     return NULL_TREE;
4253
4254   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
4255   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
4256     {
4257       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
4258          compile time are equality and inequality.  */
4259       if (comp == GT_EXPR
4260           || comp == GE_EXPR
4261           || comp == LT_EXPR
4262           || comp == LE_EXPR)
4263         return NULL_TREE;
4264
4265       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
4266       if (value_inside_range (val, vr->min, vr->max) == 1)
4267         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
4268
4269       return NULL_TREE;
4270     }
4271
4272   if (!usable_range_p (vr, strict_overflow_p))
4273     return NULL_TREE;
4274
4275   if (comp == EQ_EXPR)
4276     {
4277       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
4278          one value.  */
4279       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0)
4280         {
4281           int cmp = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
4282           if (cmp == 0)
4283             return boolean_true_node;
4284           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
4285             return boolean_false_node;
4286         }
4287       else if (compare_values_warnv (val, vr->min, strict_overflow_p) == -1
4288                || compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1)
4289         return boolean_false_node;
4290
4291       return NULL_TREE;
4292     }
4293   else if (comp == NE_EXPR)
4294     {
4295       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
4296       if (compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1
4297           || compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 1)
4298         return boolean_true_node;
4299
4300       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
4301          false.  */
4302       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0
4303           && compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 0)
4304         return boolean_false_node;
4305
4306       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
4307       return NULL_TREE;
4308     }
4309   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
4310     {
4311       int tst;
4312
4313       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
4314       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
4315       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
4316           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
4317         {
4318           if (overflow_infinity_range_p (vr))
4319             *strict_overflow_p = true;
4320           return boolean_true_node;
4321         }
4322
4323       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
4324       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
4325       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
4326           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
4327         {
4328           if (overflow_infinity_range_p (vr))
4329             *strict_overflow_p = true;
4330           return boolean_false_node;
4331         }
4332
4333       /* Otherwise, we don't know.  */
4334       return NULL_TREE;
4335     }
4336   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
4337     {
4338       int tst;
4339
4340       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
4341       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
4342       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
4343           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
4344         {
4345           if (overflow_infinity_range_p (vr))
4346             *strict_overflow_p = true;
4347           return boolean_true_node;
4348         }
4349
4350       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
4351       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
4352       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
4353           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
4354         {
4355           if (overflow_infinity_range_p (vr))
4356             *strict_overflow_p = true;
4357           return boolean_false_node;
4358         }
4359
4360       /* Otherwise, we don't know.  */
4361       return NULL_TREE;
4362     }
4363
4364   gcc_unreachable ();
4365 }
4366
4367
4368 /* Debugging dumps.  */
4369
4370 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
4371 void debug_value_range (value_range_t *);
4372 void dump_all_value_ranges (FILE *);
4373 void debug_all_value_ranges (void);
4374 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
4375 void debug_vr_equiv (bitmap);
4376
4377
4378 /* Dump value range VR to FILE.  */
4379
4380 void
4381 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
4382 {
4383   if (vr == NULL)
4384     fprintf (file, "[]");
4385   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
4386     fprintf (file, "UNDEFINED");
4387   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
4388     {
4389       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
4390
4391       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
4392
4393       if (is_negative_overflow_infinity (vr->min))
4394         fprintf (file, "-INF(OVF)");
4395       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4396                && !TYPE_UNSIGNED (type)
4397                && vrp_val_is_min (vr->min))
4398         fprintf (file, "-INF");
4399       else
4400         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
4401
4402       fprintf (file, ", ");
4403
4404       if (is_positive_overflow_infinity (vr->max))
4405         fprintf (file, "+INF(OVF)");
4406       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4407                && vrp_val_is_max (vr->max))
4408         fprintf (file, "+INF");
4409       else
4410         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
4411
4412       fprintf (file, "]");
4413
4414       if (vr->equiv)
4415         {
4416           bitmap_iterator bi;
4417           unsigned i, c = 0;
4418
4419           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
4420
4421           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
4422             {
4423               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
4424               fprintf (file, " ");
4425               c++;
4426             }
4427
4428           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
4429         }
4430     }
4431   else if (vr->type == VR_VARYING)
4432     fprintf (file, "VARYING");
4433   else
4434     fprintf (file, "INVALID RANGE");
4435 }
4436
4437
4438 /* Dump value range VR to stderr.  */
4439
4440 DEBUG_FUNCTION void
4441 debug_value_range (value_range_t *vr)
4442 {
4443   dump_value_range (stderr, vr);
4444   fprintf (stderr, "\n");
4445 }
4446
4447
4448 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
4449
4450 void
4451 dump_all_value_ranges (FILE *file)
4452 {
4453   size_t i;
4454
4455   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
4456     {
4457       if (vr_value[i])
4458         {
4459           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
4460           fprintf (file, ": ");
4461           dump_value_range (file, vr_value[i]);
4462           fprintf (file, "\n");
4463         }
4464     }
4465
4466   fprintf (file, "\n");
4467 }
4468
4469
4470 /* Dump all value ranges to stderr.  */
4471
4472 DEBUG_FUNCTION void
4473 debug_all_value_ranges (void)
4474 {
4475   dump_all_value_ranges (stderr);
4476 }
4477
4478
4479 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
4480    create a new SSA name N and return the assertion assignment
4481    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
4482
4483 static gimple
4484 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
4485 {
4486   tree a;
4487   gimple assertion;
4488
4489   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME
4490               && COMPARISON_CLASS_P (cond));
4491
4492   a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond);
4493   assertion = gimple_build_assign (NULL_TREE, a);
4494
4495   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
4496      operand of the ASSERT_EXPR.  Create it so the new name and the old one
4497      are registered in the replacement table so that we can fix the SSA web
4498      after adding all the ASSERT_EXPRs.  */
4499   create_new_def_for (v, assertion, NULL);
4500
4501   return assertion;
4502 }
4503
4504
4505 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
4506    point values.  */
4507
4508 static inline bool
4509 fp_predicate (gimple stmt)
4510 {
4511   GIMPLE_CHECK (stmt, GIMPLE_COND);
4512
4513   return FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (stmt)));
4514 }
4515
4516 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
4517    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
4518    describes the inferred range.  Return true if a range could be
4519    inferred.  */
4520
4521 static bool
4522 infer_value_range (gimple stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
4523 {
4524   *val_p = NULL_TREE;
4525   *comp_code_p = ERROR_MARK;
4526
4527   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4528      abnormal edges.  */
4529   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
4530     return false;
4531
4532   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
4533      exceptions. ??? Relax this requirement?  */
4534   if (stmt_could_throw_p (stmt))
4535     return false;
4536
4537   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
4538      successors, there is no point inferring anything about any of its
4539      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
4540      for the assertion, anyway.  */
4541   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (gimple_bb (stmt)->succs) == 0)
4542     return false;
4543
4544   if (infer_nonnull_range (stmt, op, true, true))
4545     {
4546       *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4547       *comp_code_p = NE_EXPR;
4548       return true;
4549     }
4550
4551   return false;
4552 }
4553
4554
4555 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
4556 void debug_asserts_for (tree);
4557 void dump_all_asserts (FILE *);
4558 void debug_all_asserts (void);
4559
4560 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
4561
4562 void
4563 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
4564 {
4565   assert_locus_t loc;
4566
4567   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
4568   print_generic_expr (file, name, 0);
4569   fprintf (file, "\n");
4570
4571   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4572   while (loc)
4573     {
4574       fprintf (file, "\t");
4575       print_gimple_stmt (file, gsi_stmt (loc->si), 0, 0);
4576       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
4577       if (loc->e)
4578         {
4579           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
4580                    loc->e->dest->index);
4581           dump_edge_info (file, loc->e, dump_flags, 0);
4582         }
4583       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
4584       print_generic_expr (file, name, 0);
4585       fprintf (file, " %s ", get_tree_code_name (loc->comp_code));
4586       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
4587       fprintf (file, "\n\n");
4588       loc = loc->next;
4589     }
4590
4591   fprintf (file, "\n");
4592 }
4593
4594
4595 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
4596
4597 DEBUG_FUNCTION void
4598 debug_asserts_for (tree name)
4599 {
4600   dump_asserts_for (stderr, name);
4601 }
4602
4603
4604 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
4605
4606 void
4607 dump_all_asserts (FILE *file)
4608 {
4609   unsigned i;
4610   bitmap_iterator bi;
4611
4612   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
4613   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
4614     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
4615   fprintf (file, "\n");
4616 }
4617
4618
4619 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
4620
4621 DEBUG_FUNCTION void
4622 debug_all_asserts (void)
4623 {
4624   dump_all_asserts (stderr);
4625 }
4626
4627
4628 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
4629    'EXPR COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
4630    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
4631    for ASSERT_EXPR <NAME, EXPR COMP_CODE VAL>.
4632
4633    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
4634    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
4635    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
4636    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
4637    must not be NULL.  */
4638
4639 static void
4640 register_new_assert_for (tree name, tree expr,
4641                          enum tree_code comp_code,
4642                          tree val,
4643                          basic_block bb,
4644                          edge e,
4645                          gimple_stmt_iterator si)
4646 {
4647   assert_locus_t n, loc, last_loc;
4648   basic_block dest_bb;
4649
4650   gcc_checking_assert (bb == NULL || e == NULL);
4651
4652   if (e == NULL)
4653     gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_COND
4654                          && gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_SWITCH);
4655
4656   /* Never build an assert comparing against an integer constant with
4657      TREE_OVERFLOW set.  This confuses our undefined overflow warning
4658      machinery.  */
4659   if (TREE_OVERFLOW_P (val))
4660     val = drop_tree_overflow (val);
4661
4662   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
4663      determine if the new location is dominated by a previously
4664      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
4665      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
4666      necessarily true.
4667
4668      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
4669      split, the new block will dominate the same set of blocks that
4670      E->DEST dominates.
4671
4672      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
4673      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
4674      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
4675      the new location to move another assertion previously registered
4676      at a block dominated by E->DEST.  */
4677   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
4678
4679   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
4680      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
4681      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
4682      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
4683      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
4684      move the assertion up in the dominance tree).
4685
4686      Note, this is implemented as a simple linked list because there
4687      should not be more than a handful of assertions registered per
4688      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
4689      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
4690   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4691   last_loc = loc;
4692   while (loc)
4693     {
4694       if (loc->comp_code == comp_code
4695           && (loc->val == val
4696               || operand_equal_p (loc->val, val, 0))
4697           && (loc->expr == expr
4698               || operand_equal_p (loc->expr, expr, 0)))
4699         {
4700           /* If E is not a critical edge and DEST_BB
4701              dominates the existing location for the assertion, move
4702              the assertion up in the dominance tree by updating its
4703              location information.  */
4704           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
4705               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
4706             {
4707               loc->bb = dest_bb;
4708               loc->e = e;
4709               loc->si = si;
4710               return;
4711             }
4712         }
4713
4714       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
4715       last_loc = loc;
4716       loc = loc->next;
4717     }
4718
4719   /* If we didn't find an assertion already registered for
4720      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
4721      assertions associated with NAME.  */
4722   n = XNEW (struct assert_locus_d);
4723   n->bb = dest_bb;
4724   n->e = e;
4725   n->si = si;
4726   n->comp_code = comp_code;
4727   n->val = val;
4728   n->expr = expr;
4729   n->next = NULL;
4730
4731   if (last_loc)
4732     last_loc->next = n;
4733   else
4734     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
4735
4736   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
4737 }
4738
4739 /* (COND_OP0 COND_CODE COND_OP1) is a predicate which uses NAME.
4740    Extract a suitable test code and value and store them into *CODE_P and
4741    *VAL_P so the predicate is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
4742
4743    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
4744
4745    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
4746
4747 static bool
4748 extract_code_and_val_from_cond_with_ops (tree name, enum tree_code cond_code,
4749                                          tree cond_op0, tree cond_op1,
4750                                          bool invert, enum tree_code *code_p,
4751                                          tree *val_p)
4752 {
4753   enum tree_code comp_code;
4754   tree val;
4755
4756   /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
4757      or VAL COMP NAME.  */
4758   if (name == cond_op1)
4759     {
4760       /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
4761          COMP around because we need to register NAME as the
4762          first operand in the predicate.  */
4763       comp_code = swap_tree_comparison (cond_code);
4764       val = cond_op0;
4765     }
4766   else
4767     {
4768       /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
4769          comparison code remains unchanged.  */
4770       comp_code = cond_code;
4771       val = cond_op1;
4772     }
4773
4774   /* Invert the comparison code as necessary.  */
4775   if (invert)
4776     comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
4777
4778   /* VRP does not handle float types.  */
4779   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4780     return false;
4781
4782   /* Do not register always-false predicates.
4783      FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
4784      enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
4785      fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
4786   if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
4787       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4788     {
4789       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
4790       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
4791
4792       if (comp_code == GT_EXPR
4793           && (!max
4794               || compare_values (val, max) == 0))
4795         return false;
4796
4797       if (comp_code == LT_EXPR
4798           && (!min
4799               || compare_values (val, min) == 0))
4800         return false;
4801     }
4802   *code_p = comp_code;
4803   *val_p = val;
4804   return true;
4805 }
4806
4807 /* Find out smallest RES where RES > VAL && (RES & MASK) == RES, if any
4808    (otherwise return VAL).  VAL and MASK must be zero-extended for
4809    precision PREC.  If SGNBIT is non-zero, first xor VAL with SGNBIT
4810    (to transform signed values into unsigned) and at the end xor
4811    SGNBIT back.  */
4812
4813 static double_int
4814 masked_increment (double_int val, double_int mask, double_int sgnbit,
4815                   unsigned int prec)
4816 {
4817   double_int bit = double_int_one, res;
4818   unsigned int i;
4819
4820   val ^= sgnbit;
4821   for (i = 0; i < prec; i++, bit += bit)
4822     {
4823       res = mask;
4824       if ((res & bit).is_zero ())
4825         continue;
4826       res = bit - double_int_one;
4827       res = (val + bit).and_not (res);
4828       res &= mask;
4829       if (res.ugt (val))
4830         return res ^ sgnbit;
4831     }
4832   return val ^ sgnbit;
4833 }
4834
4835 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4836    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by BSI.
4837    Invert the condition COND if INVERT is true.
4838    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4839
4840 static bool
4841 register_edge_assert_for_2 (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator bsi,
4842                             enum tree_code cond_code,
4843                             tree cond_op0, tree cond_op1, bool invert)
4844 {
4845   tree val;
4846   enum tree_code comp_code;
4847   bool retval = false;
4848
4849   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4850                                                 cond_op0,
4851                                                 cond_op1,
4852                                                 invert, &comp_code, &val))
4853     return false;
4854
4855   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
4856      reachable from E.  */
4857   if (live_on_edge (e, name)
4858       && !has_single_use (name))
4859     {
4860       register_new_assert_for (name, name, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4861       retval = true;
4862     }
4863
4864   /* In the case of NAME <= CST and NAME being defined as
4865      NAME = (unsigned) NAME2 + CST2 we can assert NAME2 >= -CST2
4866      and NAME2 <= CST - CST2.  We can do the same for NAME > CST.
4867      This catches range and anti-range tests.  */
4868   if ((comp_code == LE_EXPR
4869        || comp_code == GT_EXPR)
4870       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4871       && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
4872     {
4873       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4874       tree cst2 = NULL_TREE, name2 = NULL_TREE, name3 = NULL_TREE;
4875
4876       /* Extract CST2 from the (optional) addition.  */
4877       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4878           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == PLUS_EXPR)
4879         {
4880           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4881           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4882           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4883               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4884             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
4885         }
4886
4887       /* Extract NAME2 from the (optional) sign-changing cast.  */
4888       if (gimple_assign_cast_p (def_stmt))
4889         {
4890           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
4891               && ! TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
4892               && (TYPE_PRECISION (gimple_expr_type (def_stmt))
4893                   == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))))
4894             name3 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4895         }
4896
4897       /* If name3 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4898       if (name3 != NULL_TREE
4899           && TREE_CODE (name3) == SSA_NAME
4900           && (cst2 == NULL_TREE
4901               || TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4902           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name3))
4903           && live_on_edge (e, name3)
4904           && !has_single_use (name3))
4905         {
4906           tree tmp;
4907
4908           /* Build an expression for the range test.  */
4909           tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), name3);
4910           if (cst2 != NULL_TREE)
4911             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4912
4913           if (dump_file)
4914             {
4915               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4916               print_generic_expr (dump_file, name3, 0);
4917               fprintf (dump_file, " from ");
4918               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4919               fprintf (dump_file, "\n");
4920             }
4921
4922           register_new_assert_for (name3, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4923
4924           retval = true;
4925         }
4926
4927       /* If name2 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4928       if (name2 != NULL_TREE
4929           && TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4930           && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
4931           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
4932           && live_on_edge (e, name2)
4933           && !has_single_use (name2))
4934         {
4935           tree tmp;
4936
4937           /* Build an expression for the range test.  */
4938           tmp = name2;
4939           if (TREE_TYPE (name) != TREE_TYPE (name2))
4940             tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp);
4941           if (cst2 != NULL_TREE)
4942             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4943
4944           if (dump_file)
4945             {
4946               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4947               print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
4948               fprintf (dump_file, " from ");
4949               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4950               fprintf (dump_file, "\n");
4951             }
4952
4953           register_new_assert_for (name2, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4954
4955           retval = true;
4956         }
4957     }
4958
4959   /* In the case of post-in/decrement tests like if (i++) ... and uses
4960      of the in/decremented value on the edge the extra name we want to
4961      assert for is not on the def chain of the name compared.  Instead
4962      it is in the set of use stmts.  */
4963   if ((comp_code == NE_EXPR
4964        || comp_code == EQ_EXPR)
4965       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST)
4966     {
4967       imm_use_iterator ui;
4968       gimple use_stmt;
4969       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, ui, name)
4970         {
4971           /* Cut off to use-stmts that are in the predecessor.  */
4972           if (gimple_bb (use_stmt) != e->src)
4973             continue;
4974
4975           if (!is_gimple_assign (use_stmt))
4976             continue;
4977
4978           enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (use_stmt);
4979           if (code != PLUS_EXPR
4980               && code != MINUS_EXPR)
4981             continue;
4982
4983           tree cst = gimple_assign_rhs2 (use_stmt);
4984           if (TREE_CODE (cst) != INTEGER_CST)
4985             continue;
4986
4987           tree name2 = gimple_assign_lhs (use_stmt);
4988           if (live_on_edge (e, name2))
4989             {
4990               cst = int_const_binop (code, val, cst);
4991               register_new_assert_for (name2, name2, comp_code, cst,
4992                                        NULL, e, bsi);
4993               retval = true;
4994             }
4995         }
4996     }
4997  
4998   if (TREE_CODE_CLASS (comp_code) == tcc_comparison
4999       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST)
5000     {
5001       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
5002       tree name2 = NULL_TREE, names[2], cst2 = NULL_TREE;
5003       tree val2 = NULL_TREE;
5004       double_int mask = double_int_zero;
5005       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (val));
5006       unsigned int nprec = prec;
5007       enum tree_code rhs_code = ERROR_MARK;
5008
5009       if (is_gimple_assign (def_stmt))
5010         rhs_code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
5011
5012       /* Add asserts for NAME cmp CST and NAME being defined
5013          as NAME = (int) NAME2.  */
5014       if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val))
5015           && (comp_code == LE_EXPR || comp_code == LT_EXPR
5016               || comp_code == GT_EXPR || comp_code == GE_EXPR)
5017           && gimple_assign_cast_p (def_stmt))
5018         {
5019           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5020           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (rhs_code)
5021               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
5022               && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (name2))
5023               && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name2))
5024               && (comp_code == LE_EXPR || comp_code == GT_EXPR
5025                   || !tree_int_cst_equal (val,
5026                                           TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val))))
5027               && live_on_edge (e, name2)
5028               && !has_single_use (name2))
5029             {
5030               tree tmp, cst;
5031               enum tree_code new_comp_code = comp_code;
5032
5033               cst = fold_convert (TREE_TYPE (name2),
5034                                   TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val)));
5035               /* Build an expression for the range test.  */
5036               tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name2), name2, cst);
5037               cst = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name2), cst,
5038                                  fold_convert (TREE_TYPE (name2), val));
5039               if (comp_code == LT_EXPR || comp_code == GE_EXPR)
5040                 {
5041                   new_comp_code = comp_code == LT_EXPR ? LE_EXPR : GT_EXPR;
5042                   cst = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (name2), cst,
5043                                      build_int_cst (TREE_TYPE (name2), 1));
5044                 }
5045
5046               if (dump_file)
5047                 {
5048                   fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
5049                   print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
5050                   fprintf (dump_file, " from ");
5051                   print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
5052                   fprintf (dump_file, "\n");
5053                 }
5054
5055               register_new_assert_for (name2, tmp, new_comp_code, cst, NULL,
5056                                        e, bsi);
5057
5058               retval = true;
5059             }
5060         }
5061
5062       /* Add asserts for NAME cmp CST and NAME being defined as
5063          NAME = NAME2 >> CST2.
5064
5065          Extract CST2 from the right shift.  */
5066       if (rhs_code == RSHIFT_EXPR)
5067         {
5068           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5069           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
5070           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
5071               && tree_fits_uhwi_p (cst2)
5072               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
5073               && IN_RANGE (tree_to_uhwi (cst2), 1, prec - 1)
5074               && prec <= HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT
5075               && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (val)))
5076               && live_on_edge (e, name2)
5077               && !has_single_use (name2))
5078             {
5079               mask = double_int::mask (tree_to_uhwi (cst2));
5080               val2 = fold_binary (LSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (val), val, cst2);
5081             }
5082         }
5083       if (val2 != NULL_TREE
5084           && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST
5085           && simple_cst_equal (fold_build2 (RSHIFT_EXPR,
5086                                             TREE_TYPE (val),
5087                                             val2, cst2), val))
5088         {
5089           enum tree_code new_comp_code = comp_code;
5090           tree tmp, new_val;
5091
5092           tmp = name2;
5093           if (comp_code == EQ_EXPR || comp_code == NE_EXPR)
5094             {
5095               if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
5096                 {
5097                   tree type = build_nonstandard_integer_type (prec, 1);
5098                   tmp = build1 (NOP_EXPR, type, name2);
5099                   val2 = fold_convert (type, val2);
5100                 }
5101               tmp = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (tmp), tmp, val2);
5102               new_val = double_int_to_tree (TREE_TYPE (tmp), mask);
5103               new_comp_code = comp_code == EQ_EXPR ? LE_EXPR : GT_EXPR;
5104             }
5105           else if (comp_code == LT_EXPR || comp_code == GE_EXPR)
5106             {
5107               double_int minval
5108                 = double_int::min_value (prec, TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)));
5109               new_val = val2;
5110               if (minval == tree_to_double_int (new_val))
5111                 new_val = NULL_TREE;
5112             }
5113           else
5114             {
5115               double_int maxval
5116                 = double_int::max_value (prec, TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)));
5117               mask |= tree_to_double_int (val2);
5118               if (mask == maxval)
5119                 new_val = NULL_TREE;
5120               else
5121                 new_val = double_int_to_tree (TREE_TYPE (val2), mask);
5122             }
5123
5124           if (new_val)
5125             {
5126               if (dump_file)
5127                 {
5128                   fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
5129                   print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
5130                   fprintf (dump_file, " from ");
5131                   print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
5132                   fprintf (dump_file, "\n");
5133                 }
5134
5135               register_new_assert_for (name2, tmp, new_comp_code, new_val,
5136                                        NULL, e, bsi);
5137               retval = true;
5138             }
5139         }
5140
5141       /* Add asserts for NAME cmp CST and NAME being defined as
5142          NAME = NAME2 & CST2.
5143
5144          Extract CST2 from the and.
5145
5146          Also handle
5147          NAME = (unsigned) NAME2;
5148          casts where NAME's type is unsigned and has smaller precision
5149          than NAME2's type as if it was NAME = NAME2 & MASK.  */
5150       names[0] = NULL_TREE;
5151       names[1] = NULL_TREE;
5152       cst2 = NULL_TREE;
5153       if (rhs_code == BIT_AND_EXPR
5154           || (CONVERT_EXPR_CODE_P (rhs_code)
5155               && TREE_CODE (TREE_TYPE (val)) == INTEGER_TYPE
5156               && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val))
5157               && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
5158                  > prec
5159               && !retval))
5160         {
5161           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5162           if (rhs_code == BIT_AND_EXPR)
5163             cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
5164           else
5165             {
5166               cst2 = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
5167               nprec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name2));
5168             }
5169           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
5170               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
5171               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
5172               && !integer_zerop (cst2)
5173               && nprec <= HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT
5174               && (nprec > 1
5175                   || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val))))
5176             {
5177               gimple def_stmt2 = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
5178               if (gimple_assign_cast_p (def_stmt2))
5179                 {
5180                   names[1] = gimple_assign_rhs1 (def_stmt2);
5181                   if (!CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt2))
5182                       || !INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (names[1]))
5183                       || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name2))
5184                           != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (names[1])))
5185                       || !live_on_edge (e, names[1])
5186                       || has_single_use (names[1]))
5187                     names[1] = NULL_TREE;
5188                 }
5189               if (live_on_edge (e, name2)
5190                   && !has_single_use (name2))
5191                 names[0] = name2;
5192             }
5193         }
5194       if (names[0] || names[1])
5195         {
5196           double_int minv, maxv = double_int_zero, valv, cst2v;
5197           double_int tem, sgnbit;
5198           bool valid_p = false, valn = false, cst2n = false;
5199           enum tree_code ccode = comp_code;
5200
5201           valv = tree_to_double_int (val).zext (nprec);
5202           cst2v = tree_to_double_int (cst2).zext (nprec);
5203           if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
5204             {
5205               valn = valv.sext (nprec).is_negative ();
5206               cst2n = cst2v.sext (nprec).is_negative ();
5207             }
5208           /* If CST2 doesn't have most significant bit set,
5209              but VAL is negative, we have comparison like
5210              if ((x & 0x123) > -4) (always true).  Just give up.  */
5211           if (!cst2n && valn)
5212             ccode = ERROR_MARK;
5213           if (cst2n)
5214             sgnbit = double_int_one.llshift (nprec - 1, nprec).zext (nprec);
5215           else
5216             sgnbit = double_int_zero;
5217           minv = valv & cst2v;
5218           switch (ccode)
5219             {
5220             case EQ_EXPR:
5221               /* Minimum unsigned value for equality is VAL & CST2
5222                  (should be equal to VAL, otherwise we probably should
5223                  have folded the comparison into false) and
5224                  maximum unsigned value is VAL | ~CST2.  */
5225               maxv = valv | ~cst2v;
5226               maxv = maxv.zext (nprec);
5227               valid_p = true;
5228               break;
5229             case NE_EXPR:
5230               tem = valv | ~cst2v;
5231               tem = tem.zext (nprec);
5232               /* If VAL is 0, handle (X & CST2) != 0 as (X & CST2) > 0U.  */
5233               if (valv.is_zero ())
5234                 {
5235                   cst2n = false;
5236                   sgnbit = double_int_zero;
5237                   goto gt_expr;
5238                 }
5239               /* If (VAL | ~CST2) is all ones, handle it as
5240                  (X & CST2) < VAL.  */
5241               if (tem == double_int::mask (nprec))
5242                 {
5243                   cst2n = false;
5244                   valn = false;
5245                   sgnbit = double_int_zero;
5246                   goto lt_expr;
5247                 }
5248               if (!cst2n
5249                   && cst2v.sext (nprec).is_negative ())
5250                 sgnbit
5251                   = double_int_one.llshift (nprec - 1, nprec).zext (nprec);
5252               if (!sgnbit.is_zero ())
5253                 {
5254                   if (valv == sgnbit)
5255                     {
5256                       cst2n = true;
5257                       valn = true;
5258                       goto gt_expr;
5259                     }
5260                   if (tem == double_int::mask (nprec - 1))
5261                     {
5262                       cst2n = true;
5263                       goto lt_expr;
5264                     }
5265                   if (!cst2n)
5266                     sgnbit = double_int_zero;
5267                 }
5268               break;
5269             case GE_EXPR:
5270               /* Minimum unsigned value for >= if (VAL & CST2) == VAL
5271                  is VAL and maximum unsigned value is ~0.  For signed
5272                  comparison, if CST2 doesn't have most significant bit
5273                  set, handle it similarly.  If CST2 has MSB set,
5274                  the minimum is the same, and maximum is ~0U/2.  */
5275               if (minv != valv)
5276                 {
5277                   /* If (VAL & CST2) != VAL, X & CST2 can't be equal to
5278                      VAL.  */
5279                   minv = masked_increment (valv, cst2v, sgnbit, nprec);
5280                   if (minv == valv)
5281                     break;
5282                 }
5283               maxv = double_int::mask (nprec - (cst2n ? 1 : 0));
5284               valid_p = true;
5285               break;
5286             case GT_EXPR:
5287             gt_expr:
5288               /* Find out smallest MINV where MINV > VAL
5289                  && (MINV & CST2) == MINV, if any.  If VAL is signed and
5290                  CST2 has MSB set, compute it biased by 1 << (nprec - 1).  */
5291               minv = masked_increment (valv, cst2v, sgnbit, nprec);
5292               if (minv == valv)
5293                 break;
5294               maxv = double_int::mask (nprec - (cst2n ? 1 : 0));
5295               valid_p = true;
5296               break;
5297             case LE_EXPR:
5298               /* Minimum unsigned value for <= is 0 and maximum
5299                  unsigned value is VAL | ~CST2 if (VAL & CST2) == VAL.
5300                  Otherwise, find smallest VAL2 where VAL2 > VAL
5301                  && (VAL2 & CST2) == VAL2 and use (VAL2 - 1) | ~CST2
5302                  as maximum.
5303                  For signed comparison, if CST2 doesn't have most
5304                  significant bit set, handle it similarly.  If CST2 has
5305                  MSB set, the maximum is the same and minimum is INT_MIN.  */
5306               if (minv == valv)
5307                 maxv = valv;
5308               else
5309                 {
5310                   maxv = masked_increment (valv, cst2v, sgnbit, nprec);
5311                   if (maxv == valv)
5312                     break;
5313                   maxv -= double_int_one;
5314                 }
5315               maxv |= ~cst2v;
5316               maxv = maxv.zext (nprec);
5317               minv = sgnbit;
5318               valid_p = true;
5319               break;
5320             case LT_EXPR:
5321             lt_expr:
5322               /* Minimum unsigned value for < is 0 and maximum
5323                  unsigned value is (VAL-1) | ~CST2 if (VAL & CST2) == VAL.
5324                  Otherwise, find smallest VAL2 where VAL2 > VAL
5325                  && (VAL2 & CST2) == VAL2 and use (VAL2 - 1) | ~CST2
5326                  as maximum.
5327                  For signed comparison, if CST2 doesn't have most
5328                  significant bit set, handle it similarly.  If CST2 has
5329                  MSB set, the maximum is the same and minimum is INT_MIN.  */
5330               if (minv == valv)
5331                 {
5332                   if (valv == sgnbit)
5333                     break;
5334                   maxv = valv;
5335                 }
5336               else
5337                 {
5338                   maxv = masked_increment (valv, cst2v, sgnbit, nprec);
5339                   if (maxv == valv)
5340                     break;
5341                 }
5342               maxv -= double_int_one;
5343               maxv |= ~cst2v;
5344               maxv = maxv.zext (nprec);
5345               minv = sgnbit;
5346               valid_p = true;
5347               break;
5348             default:
5349               break;
5350             }
5351           if (valid_p
5352               && (maxv - minv).zext (nprec) != double_int::mask (nprec))
5353             {
5354               tree tmp, new_val, type;
5355               int i;
5356
5357               for (i = 0; i < 2; i++)
5358                 if (names[i])
5359                   {
5360                     double_int maxv2 = maxv;
5361                     tmp = names[i];
5362                     type = TREE_TYPE (names[i]);
5363                     if (!TYPE_UNSIGNED (type))
5364                       {
5365                         type = build_nonstandard_integer_type (nprec, 1);
5366                         tmp = build1 (NOP_EXPR, type, names[i]);
5367                       }
5368                     if (!minv.is_zero ())
5369                       {
5370                         tmp = build2 (PLUS_EXPR, type, tmp,
5371                                       double_int_to_tree (type, -minv));
5372                         maxv2 = maxv - minv;
5373                       }
5374                     new_val = double_int_to_tree (type, maxv2);
5375
5376                     if (dump_file)
5377                       {
5378                         fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
5379                         print_generic_expr (dump_file, names[i], 0);
5380                         fprintf (dump_file, " from ");
5381                         print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
5382                         fprintf (dump_file, "\n");
5383                       }
5384
5385                     register_new_assert_for (names[i], tmp, LE_EXPR,
5386                                              new_val, NULL, e, bsi);
5387                     retval = true;
5388                   }
5389             }
5390         }
5391     }
5392
5393   return retval;
5394 }
5395
5396 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
5397    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
5398    operands in OP's defining statement.
5399
5400    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
5401    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
5402
5403 static bool
5404 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
5405                             edge e, gimple_stmt_iterator bsi)
5406 {
5407   bool retval = false;
5408   gimple op_def;
5409   tree val;
5410   enum tree_code rhs_code;
5411
5412   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
5413   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
5414     return false;
5415
5416   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
5417      more than once go ahead and register an assert for OP.
5418
5419      The FOUND_IN_SUBGRAPH support is not helpful in this situation as
5420      it will always be set for OP (because OP is used in a COND_EXPR in
5421      the subgraph).  */
5422   if (!has_single_use (op))
5423     {
5424       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
5425       register_new_assert_for (op, op, code, val, NULL, e, bsi);
5426       retval = true;
5427     }
5428
5429   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
5430      a truth operation or some bit operations, then we may be able
5431      to register information about the operands of that assignment.  */
5432   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
5433   if (gimple_code (op_def) != GIMPLE_ASSIGN)
5434     return retval;
5435
5436   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (op_def);
5437
5438   if (TREE_CODE_CLASS (rhs_code) == tcc_comparison)
5439     {
5440       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
5441       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
5442       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
5443
5444       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5445         retval |= register_edge_assert_for_2 (op0, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
5446                                               invert);
5447       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5448         retval |= register_edge_assert_for_2 (op1, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
5449                                               invert);
5450     }
5451   else if ((code == NE_EXPR
5452             && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_AND_EXPR)
5453            || (code == EQ_EXPR
5454                && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_IOR_EXPR))
5455     {
5456       /* Recurse on each operand.  */
5457       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
5458       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
5459       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
5460           && has_single_use (op0))
5461         retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, code, e, bsi);
5462       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
5463           && has_single_use (op1))
5464         retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, code, e, bsi);
5465     }
5466   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_NOT_EXPR
5467            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (op_def))) == 1)
5468     {
5469       /* Recurse, flipping CODE.  */
5470       code = invert_tree_comparison (code, false);
5471       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
5472                                             code, e, bsi);
5473     }
5474   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == SSA_NAME)
5475     {
5476       /* Recurse through the copy.  */
5477       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
5478                                             code, e, bsi);
5479     }
5480   else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (op_def)))
5481     {
5482       /* Recurse through the type conversion, unless it is a narrowing
5483          conversion or conversion from non-integral type.  */
5484       tree rhs = gimple_assign_rhs1 (op_def);
5485       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs))
5486           && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs))
5487               <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op))))
5488         retval |= register_edge_assert_for_1 (rhs, code, e, bsi);
5489     }
5490
5491   return retval;
5492 }
5493
5494 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
5495    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by SI.
5496    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
5497
5498 static bool
5499 register_edge_assert_for (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator si,
5500                           enum tree_code cond_code, tree cond_op0,
5501                           tree cond_op1)
5502 {
5503   tree val;
5504   enum tree_code comp_code;
5505   bool retval = false;
5506   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
5507
5508   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
5509      abnormal edges.  */
5510   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
5511     return false;
5512
5513   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
5514                                                 cond_op0, cond_op1,
5515                                                 is_else_edge,
5516                                                 &comp_code, &val))
5517     return false;
5518
5519   /* Register ASSERT_EXPRs for name.  */
5520   retval |= register_edge_assert_for_2 (name, e, si, cond_code, cond_op0,
5521                                         cond_op1, is_else_edge);
5522
5523
5524   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
5525      the value zero or one, then we may be able to assert values
5526      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
5527
5528   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for BIT_AND_EXPR defining
5529      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_AND_EXPR
5530      have nonzero value.  */
5531   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
5532        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
5533     {
5534       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
5535
5536       if (is_gimple_assign (def_stmt)
5537           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_AND_EXPR)
5538         {
5539           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5540           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
5541           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
5542           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
5543         }
5544     }
5545
5546   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for BIT_IOR_EXPR defining
5547      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_IOR_EXPR
5548      have zero value.  */
5549   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
5550        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
5551     {
5552       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
5553
5554       /* For BIT_IOR_EXPR only if NAME == 0 both operands have
5555          necessarily zero value, or if type-precision is one.  */
5556       if (is_gimple_assign (def_stmt)
5557           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_IOR_EXPR
5558               && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name)) == 1
5559                   || comp_code == EQ_EXPR)))
5560         {
5561           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5562           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
5563           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
5564           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
5565         }
5566     }
5567
5568   return retval;
5569 }
5570
5571
5572 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
5573    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
5574    The last statement of BB must be a COND_EXPR.
5575
5576    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
5577    the predicate operands, an assert location node is added to the
5578    list of assertions for the corresponding operands.  */
5579
5580 static bool
5581 find_conditional_asserts (basic_block bb, gimple last)
5582 {
5583   bool need_assert;
5584   gimple_stmt_iterator bsi;
5585   tree op;
5586   edge_iterator ei;
5587   edge e;
5588   ssa_op_iter iter;
5589
5590   need_assert = false;
5591   bsi = gsi_for_stmt (last);
5592
5593   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
5594      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
5595      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
5596      insert.  */
5597   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
5598     {
5599       if (e->dest == bb)
5600         continue;
5601
5602       /* Register the necessary assertions for each operand in the
5603          conditional predicate.  */
5604       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
5605         {
5606           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
5607                                                    gimple_cond_code (last),
5608                                                    gimple_cond_lhs (last),
5609                                                    gimple_cond_rhs (last));
5610         }
5611     }
5612
5613   return need_assert;
5614 }
5615
5616 struct case_info
5617 {
5618   tree expr;
5619   basic_block bb;
5620 };
5621
5622 /* Compare two case labels sorting first by the destination bb index
5623    and then by the case value.  */
5624
5625 static int
5626 compare_case_labels (const void *p1, const void *p2)
5627 {
5628   const struct case_info *ci1 = (const struct case_info *) p1;
5629   const struct case_info *ci2 = (const struct case_info *) p2;
5630   int idx1 = ci1->bb->index;
5631   int idx2 = ci2->bb->index;
5632
5633   if (idx1 < idx2)
5634     return -1;
5635   else if (idx1 == idx2)
5636     {
5637       /* Make sure the default label is first in a group.  */
5638       if (!CASE_LOW (ci1->expr))
5639         return -1;
5640       else if (!CASE_LOW (ci2->expr))
5641         return 1;
5642       else
5643         return tree_int_cst_compare (CASE_LOW (ci1->expr),
5644                                      CASE_LOW (ci2->expr));
5645     }
5646   else
5647     return 1;
5648 }
5649
5650 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
5651    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
5652    The last statement of BB must be a SWITCH_EXPR.
5653
5654    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
5655    the predicate operands, an assert location node is added to the
5656    list of assertions for the corresponding operands.  */
5657
5658 static bool
5659 find_switch_asserts (basic_block bb, gimple last)
5660 {
5661   bool need_assert;
5662   gimple_stmt_iterator bsi;
5663   tree op;
5664   edge e;
5665   struct case_info *ci;
5666   size_t n = gimple_switch_num_labels (last);
5667 #if GCC_VERSION >= 4000
5668   unsigned int idx;
5669 #else
5670   /* Work around GCC 3.4 bug (PR 37086).  */
5671   volatile unsigned int idx;
5672 #endif
5673
5674   need_assert = false;
5675   bsi = gsi_for_stmt (last);
5676   op = gimple_switch_index (last);
5677   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
5678     return false;
5679
5680   /* Build a vector of case labels sorted by destination label.  */
5681   ci = XNEWVEC (struct case_info, n);
5682   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
5683     {
5684       ci[idx].expr = gimple_switch_label (last, idx);
5685       ci[idx].bb = label_to_block (CASE_LABEL (ci[idx].expr));
5686     }
5687   qsort (ci, n, sizeof (struct case_info), compare_case_labels);
5688
5689   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
5690     {
5691       tree min, max;
5692       tree cl = ci[idx].expr;
5693       basic_block cbb = ci[idx].bb;
5694
5695       min = CASE_LOW (cl);
5696       max = CASE_HIGH (cl);
5697
5698       /* If there are multiple case labels with the same destination
5699          we need to combine them to a single value range for the edge.  */
5700       if (idx + 1 < n && cbb == ci[idx + 1].bb)
5701         {
5702           /* Skip labels until the last of the group.  */
5703           do {
5704             ++idx;
5705           } while (idx < n && cbb == ci[idx].bb);
5706           --idx;
5707
5708           /* Pick up the maximum of the case label range.  */
5709           if (CASE_HIGH (ci[idx].expr))
5710             max = CASE_HIGH (ci[idx].expr);
5711           else
5712             max = CASE_LOW (ci[idx].expr);
5713         }
5714
5715       /* Nothing to do if the range includes the default label until we
5716          can register anti-ranges.  */
5717       if (min == NULL_TREE)
5718         continue;
5719
5720       /* Find the edge to register the assert expr on.  */
5721       e = find_edge (bb, cbb);
5722
5723       /* Register the necessary assertions for the operand in the
5724          SWITCH_EXPR.  */
5725       need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
5726                                                max ? GE_EXPR : EQ_EXPR,
5727                                                op,
5728                                                fold_convert (TREE_TYPE (op),
5729                                                              min));
5730       if (max)
5731         {
5732           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi, LE_EXPR,
5733                                                    op,
5734                                                    fold_convert (TREE_TYPE (op),
5735                                                                  max));
5736         }
5737     }
5738
5739   XDELETEVEC (ci);
5740   return need_assert;
5741 }
5742
5743
5744 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
5745    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
5746    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
5747    list of assertions already generated for N_i is scanned to
5748    determine if A is actually needed.
5749
5750    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
5751    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
5752    new location for A is recorded instead.
5753
5754    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
5755       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
5756
5757    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
5758       value range for N, then if N was not already generated by an
5759       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
5760       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
5761       assume that N is not NULL.
5762
5763    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
5764       information from the predicate but need to insert different
5765       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
5766       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
5767       expression of the form 'X op Y', then
5768
5769       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
5770
5771       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
5772          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
5773          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
5774          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
5775
5776       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
5777
5778       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
5779
5780       For instance,
5781
5782             if (a == 9)
5783               b = a;
5784             else
5785               b = c + 1;
5786
5787       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
5788       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
5789       on the ELSE clause would be unnecessary.
5790
5791    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
5792       into BB's dominator children.
5793
5794    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
5795    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
5796    location for name N is found, it is registered by calling
5797    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
5798    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
5799    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
5800    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
5801    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
5802
5803    If this function returns true, then it means that there are names
5804    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
5805    inserted by process_assert_insertions.  */
5806
5807 static bool
5808 find_assert_locations_1 (basic_block bb, sbitmap live)
5809 {
5810   gimple_stmt_iterator si;
5811   gimple last;
5812   bool need_assert;
5813
5814   need_assert = false;
5815   last = last_stmt (bb);
5816
5817   /* If BB's last statement is a conditional statement involving integer
5818      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
5819   if (last
5820       && gimple_code (last) == GIMPLE_COND
5821       && !fp_predicate (last)
5822       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
5823     need_assert |= find_conditional_asserts (bb, last);
5824
5825   /* If BB's last statement is a switch statement involving integer
5826      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
5827   if (last
5828       && gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
5829       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
5830     need_assert |= find_switch_asserts (bb, last);
5831
5832   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
5833      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
5834   for (si = gsi_last_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_prev (&si))
5835     {
5836       gimple stmt;
5837       tree op;
5838       ssa_op_iter i;
5839
5840       stmt = gsi_stmt (si);
5841
5842       if (is_gimple_debug (stmt))
5843         continue;
5844
5845       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
5846       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
5847         {
5848           tree value;
5849           enum tree_code comp_code;
5850
5851           /* If op is not live beyond this stmt, do not bother to insert
5852              asserts for it.  */
5853           if (!bitmap_bit_p (live, SSA_NAME_VERSION (op)))
5854             continue;
5855
5856           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
5857              range for it, and we don't find a previous assertion for
5858              it, create a new assertion location node for OP.  */
5859           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
5860             {
5861               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
5862                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
5863                  was set via a typecast.
5864
5865                  If so, then we can also infer a nonzero value range
5866                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
5867               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
5868                 {
5869                   tree t = op;
5870                   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
5871
5872                   while (is_gimple_assign (def_stmt)
5873                          && gimple_assign_rhs_code (def_stmt)  == NOP_EXPR
5874                          && TREE_CODE
5875                              (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)) == SSA_NAME
5876                          && POINTER_TYPE_P
5877                              (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt))))
5878                     {
5879                       t = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5880                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
5881
5882                       /* Note we want to register the assert for the
5883                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
5884                          conversion.  */
5885                       if (! has_single_use (t))
5886                         {
5887                           register_new_assert_for (t, t, comp_code, value,
5888                                                    bb, NULL, si);
5889                           need_assert = true;
5890                         }
5891                     }
5892                 }
5893
5894               register_new_assert_for (op, op, comp_code, value, bb, NULL, si);
5895               need_assert = true;
5896             }
5897         }
5898
5899       /* Update live.  */
5900       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
5901         bitmap_set_bit (live, SSA_NAME_VERSION (op));
5902       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_DEF)
5903         bitmap_clear_bit (live, SSA_NAME_VERSION (op));
5904     }
5905
5906   /* Traverse all PHI nodes in BB, updating live.  */
5907   for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5908     {
5909       use_operand_p arg_p;
5910       ssa_op_iter i;
5911       gimple phi = gsi_stmt (si);
5912       tree res = gimple_phi_result (phi);
5913
5914       if (virtual_operand_p (res))
5915         continue;
5916
5917       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
5918         {
5919           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
5920           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
5921             bitmap_set_bit (live, SSA_NAME_VERSION (arg));
5922         }
5923
5924       bitmap_clear_bit (live, SSA_NAME_VERSION (res));
5925     }
5926
5927   return need_assert;
5928 }
5929
5930 /* Do an RPO walk over the function computing SSA name liveness
5931    on-the-fly and deciding on assert expressions to insert.
5932    Returns true if there are assert expressions to be inserted.  */
5933
5934 static bool
5935 find_assert_locations (void)
5936 {
5937   int *rpo = XNEWVEC (int, last_basic_block_for_fn (cfun));
5938   int *bb_rpo = XNEWVEC (int, last_basic_block_for_fn (cfun));
5939   int *last_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block_for_fn (cfun));
5940   int rpo_cnt, i;
5941   bool need_asserts;
5942
5943   live = XCNEWVEC (sbitmap, last_basic_block_for_fn (cfun));
5944   rpo_cnt = pre_and_rev_post_order_compute (NULL, rpo, false);
5945   for (i = 0; i < rpo_cnt; ++i)
5946     bb_rpo[rpo[i]] = i;
5947
5948   /* Pre-seed loop latch liveness from loop header PHI nodes.  Due to
5949      the order we compute liveness and insert asserts we otherwise
5950      fail to insert asserts into the loop latch.  */
5951   loop_p loop;
5952   FOR_EACH_LOOP (loop, 0)
5953     {
5954       i = loop->latch->index;
5955       unsigned int j = single_succ_edge (loop->latch)->dest_idx;
5956       for (gimple_stmt_iterator gsi = gsi_start_phis (loop->header);
5957            !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
5958         {
5959           gimple phi = gsi_stmt (gsi);
5960           if (virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi)))
5961             continue;
5962           tree arg = gimple_phi_arg_def (phi, j);
5963           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
5964             {
5965               if (live[i] == NULL)
5966                 {
5967                   live[i] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5968                   bitmap_clear (live[i]);
5969                 }
5970               bitmap_set_bit (live[i], SSA_NAME_VERSION (arg));
5971             }
5972         }
5973     }
5974
5975   need_asserts = false;
5976   for (i = rpo_cnt - 1; i >= 0; --i)
5977     {
5978       basic_block bb = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, rpo[i]);
5979       edge e;
5980       edge_iterator ei;
5981
5982       if (!live[rpo[i]])
5983         {
5984           live[rpo[i]] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5985           bitmap_clear (live[rpo[i]]);
5986         }
5987
5988       /* Process BB and update the live information with uses in
5989          this block.  */
5990       need_asserts |= find_assert_locations_1 (bb, live[rpo[i]]);
5991
5992       /* Merge liveness into the predecessor blocks and free it.  */
5993       if (!bitmap_empty_p (live[rpo[i]]))
5994         {
5995           int pred_rpo = i;
5996           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5997             {
5998               int pred = e->src->index;
5999               if ((e->flags & EDGE_DFS_BACK) || pred == ENTRY_BLOCK)
6000                 continue;
6001
6002               if (!live[pred])
6003                 {
6004                   live[pred] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
6005                   bitmap_clear (live[pred]);
6006                 }
6007               bitmap_ior (live[pred], live[pred], live[rpo[i]]);
6008
6009               if (bb_rpo[pred] < pred_rpo)
6010                 pred_rpo = bb_rpo[pred];
6011             }
6012
6013           /* Record the RPO number of the last visited block that needs
6014              live information from this block.  */
6015           last_rpo[rpo[i]] = pred_rpo;
6016         }
6017       else
6018         {
6019           sbitmap_free (live[rpo[i]]);
6020           live[rpo[i]] = NULL;
6021         }
6022
6023       /* We can free all successors live bitmaps if all their
6024          predecessors have been visited already.  */
6025       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
6026         if (last_rpo[e->dest->index] == i
6027             && live[e->dest->index])
6028           {
6029             sbitmap_free (live[e->dest->index]);
6030             live[e->dest->index] = NULL;
6031           }
6032     }
6033
6034   XDELETEVEC (rpo);
6035   XDELETEVEC (bb_rpo);
6036   XDELETEVEC (last_rpo);
6037   for (i = 0; i < last_basic_block_for_fn (cfun); ++i)
6038     if (live[i])
6039       sbitmap_free (live[i]);
6040   XDELETEVEC (live);
6041
6042   return need_asserts;
6043 }
6044
6045 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
6046    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
6047
6048 static bool
6049 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
6050 {
6051   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
6052   gimple stmt;
6053   tree cond;
6054   gimple assert_stmt;
6055   edge_iterator ei;
6056   edge e;
6057
6058   /* If we have X <=> X do not insert an assert expr for that.  */
6059   if (loc->expr == loc->val)
6060     return false;
6061
6062   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, loc->expr, loc->val);
6063   assert_stmt = build_assert_expr_for (cond, name);
6064   if (loc->e)
6065     {
6066       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
6067          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
6068       gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_COND
6069                            || (gimple_code (gsi_stmt (loc->si))
6070                                == GIMPLE_SWITCH));
6071
6072       gsi_insert_on_edge (loc->e, assert_stmt);
6073       return true;
6074     }
6075
6076   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
6077      statement must not be the last statement in the block.  */
6078   stmt = gsi_stmt (loc->si);
6079   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
6080     {
6081       gsi_insert_after (&loc->si, assert_stmt, GSI_SAME_STMT);
6082       return false;
6083     }
6084
6085   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
6086      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
6087      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
6088      out of BB.  */
6089   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
6090     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
6091       {
6092         gsi_insert_on_edge (e, assert_stmt);
6093         return true;
6094       }
6095
6096   gcc_unreachable ();
6097 }
6098
6099
6100 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
6101    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
6102    found in ASSERTS_FOR[i].  */
6103
6104 static void
6105 process_assert_insertions (void)
6106 {
6107   unsigned i;
6108   bitmap_iterator bi;
6109   bool update_edges_p = false;
6110   int num_asserts = 0;
6111
6112   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6113     dump_all_asserts (dump_file);
6114
6115   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
6116     {
6117       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
6118       gcc_assert (loc);
6119
6120       while (loc)
6121         {
6122           assert_locus_t next = loc->next;
6123           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
6124           free (loc);
6125           loc = next;
6126           num_asserts++;
6127         }
6128     }
6129
6130   if (update_edges_p)
6131     gsi_commit_edge_inserts ();
6132
6133   statistics_counter_event (cfun, "Number of ASSERT_EXPR expressions inserted",
6134                             num_asserts);
6135 }
6136
6137
6138 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
6139    expressions.  These range expressions are meant to provide information
6140    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
6141    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
6142
6143    x = ...
6144    y = ...
6145    if (x < y)
6146      y = x - 2;
6147    else
6148      x = y + 3;
6149
6150    this pass will transform the code into:
6151
6152    x = ...
6153    y = ...
6154    if (x < y)
6155     {
6156       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
6157       y = x - 2
6158     }
6159    else
6160     {
6161       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
6162       x = y + 3
6163     }
6164
6165    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
6166    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
6167    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
6168    definition of 'x'.  */
6169
6170 static void
6171 insert_range_assertions (void)
6172 {
6173   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
6174   asserts_for = XCNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
6175
6176   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
6177
6178   if (find_assert_locations ())
6179     {
6180       process_assert_insertions ();
6181       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
6182     }
6183
6184   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6185     {
6186       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
6187       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
6188     }
6189
6190   free (asserts_for);
6191   BITMAP_FREE (need_assert_for);
6192 }
6193
6194 /* Checks one ARRAY_REF in REF, located at LOCUS. Ignores flexible arrays
6195    and "struct" hacks. If VRP can determine that the
6196    array subscript is a constant, check if it is outside valid
6197    range. If the array subscript is a RANGE, warn if it is
6198    non-overlapping with valid range.
6199    IGNORE_OFF_BY_ONE is true if the ARRAY_REF is inside a ADDR_EXPR.  */
6200
6201 static void
6202 check_array_ref (location_t location, tree ref, bool ignore_off_by_one)
6203 {
6204   value_range_t* vr = NULL;
6205   tree low_sub, up_sub;
6206   tree low_bound, up_bound, up_bound_p1;
6207   tree base;
6208
6209   if (TREE_NO_WARNING (ref))
6210     return;
6211
6212   low_sub = up_sub = TREE_OPERAND (ref, 1);
6213   up_bound = array_ref_up_bound (ref);
6214
6215   /* Can not check flexible arrays.  */
6216   if (!up_bound
6217       || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST)
6218     return;
6219
6220   /* Accesses to trailing arrays via pointers may access storage
6221      beyond the types array bounds.  */
6222   base = get_base_address (ref);
6223   if (base && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
6224     {
6225       tree cref, next = NULL_TREE;
6226
6227       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (ref, 0)) != COMPONENT_REF)
6228         return;
6229
6230       cref = TREE_OPERAND (ref, 0);
6231       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cref, 0))) == RECORD_TYPE)
6232         for (next = DECL_CHAIN (TREE_OPERAND (cref, 1));
6233              next && TREE_CODE (next) != FIELD_DECL;
6234              next = DECL_CHAIN (next))
6235           ;
6236
6237       /* If this is the last field in a struct type or a field in a
6238          union type do not warn.  */
6239       if (!next)
6240         return;
6241     }
6242
6243   low_bound = array_ref_low_bound (ref);
6244   up_bound_p1 = int_const_binop (PLUS_EXPR, up_bound, integer_one_node);
6245
6246   if (TREE_CODE (low_sub) == SSA_NAME)
6247     {
6248       vr = get_value_range (low_sub);
6249       if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
6250         {
6251           low_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->max : vr->min;
6252           up_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->min : vr->max;
6253         }
6254     }
6255
6256   if (vr && vr->type == VR_ANTI_RANGE)
6257     {
6258       if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
6259           && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
6260           && TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
6261           && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
6262         {
6263           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
6264                       "array subscript is outside array bounds");
6265           TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
6266         }
6267     }
6268   else if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
6269            && (ignore_off_by_one
6270                ? (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
6271                   && !tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))
6272                : (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
6273                   || tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))))
6274     {
6275       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6276         {
6277           fprintf (dump_file, "Array bound warning for ");
6278           dump_generic_expr (MSG_NOTE, TDF_SLIM, ref);
6279           fprintf (dump_file, "\n");
6280         }
6281       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
6282                   "array subscript is above array bounds");
6283       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
6284     }
6285   else if (TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
6286            && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
6287     {
6288       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6289         {
6290           fprintf (dump_file, "Array bound warning for ");
6291           dump_generic_expr (MSG_NOTE, TDF_SLIM, ref);
6292           fprintf (dump_file, "\n");
6293         }
6294       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
6295                   "array subscript is below array bounds");
6296       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
6297     }
6298 }
6299
6300 /* Searches if the expr T, located at LOCATION computes
6301    address of an ARRAY_REF, and call check_array_ref on it.  */
6302
6303 static void
6304 search_for_addr_array (tree t, location_t location)
6305 {
6306   while (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
6307     {
6308       gimple g = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
6309
6310       if (gimple_code (g) != GIMPLE_ASSIGN)
6311         return;
6312
6313       if (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (g))
6314           != GIMPLE_SINGLE_RHS)
6315         return;
6316
6317       t = gimple_assign_rhs1 (g);
6318     }
6319
6320
6321   /* We are only interested in addresses of ARRAY_REF's.  */
6322   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR)
6323     return;
6324
6325   /* Check each ARRAY_REFs in the reference chain. */
6326   do
6327     {
6328       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
6329         check_array_ref (location, t, true /*ignore_off_by_one*/);
6330
6331       t = TREE_OPERAND (t, 0);
6332     }
6333   while (handled_component_p (t));
6334
6335   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
6336       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == ADDR_EXPR
6337       && !TREE_NO_WARNING (t))
6338     {
6339       tree tem = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0);
6340       tree low_bound, up_bound, el_sz;
6341       double_int idx;
6342       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (tem)) != ARRAY_TYPE
6343           || TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem))) == ARRAY_TYPE
6344           || !TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)))
6345         return;
6346
6347       low_bound = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
6348       up_bound = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
6349       el_sz = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem)));
6350       if (!low_bound
6351           || TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
6352           || !up_bound
6353           || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST
6354           || !el_sz
6355           || TREE_CODE (el_sz) != INTEGER_CST)
6356         return;
6357
6358       idx = mem_ref_offset (t);
6359       idx = idx.sdiv (tree_to_double_int (el_sz), TRUNC_DIV_EXPR);
6360       if (idx.slt (double_int_zero))
6361         {
6362           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6363             {
6364               fprintf (dump_file, "Array bound warning for ");
6365               dump_generic_expr (MSG_NOTE, TDF_SLIM, t);
6366               fprintf (dump_file, "\n");
6367             }
6368           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
6369                       "array subscript is below array bounds");
6370           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
6371         }
6372       else if (idx.sgt (tree_to_double_int (up_bound)
6373                         - tree_to_double_int (low_bound)
6374                         + double_int_one))
6375         {
6376           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6377             {
6378               fprintf (dump_file, "Array bound warning for ");
6379               dump_generic_expr (MSG_NOTE, TDF_SLIM, t);
6380               fprintf (dump_file, "\n");
6381             }
6382           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
6383                       "array subscript is above array bounds");
6384           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
6385         }
6386     }
6387 }
6388
6389 /* walk_tree() callback that checks if *TP is
6390    an ARRAY_REF inside an ADDR_EXPR (in which an array
6391    subscript one outside the valid range is allowed). Call
6392    check_array_ref for each ARRAY_REF found. The location is
6393    passed in DATA.  */
6394
6395 static tree
6396 check_array_bounds (tree *tp, int *walk_subtree, void *data)
6397 {
6398   tree t = *tp;
6399   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
6400   location_t location;
6401
6402   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
6403     location = EXPR_LOCATION (t);
6404   else
6405     {
6406       location_t *locp = (location_t *) wi->info;
6407       location = *locp;
6408     }
6409
6410   *walk_subtree = TRUE;
6411
6412   if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
6413     check_array_ref (location, t, false /*ignore_off_by_one*/);
6414
6415   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
6416       || (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0)))
6417     search_for_addr_array (TREE_OPERAND (t, 0), location);
6418
6419   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
6420     *walk_subtree = FALSE;
6421
6422   return NULL_TREE;
6423 }
6424
6425 /* Walk over all statements of all reachable BBs and call check_array_bounds
6426    on them.  */
6427
6428 static void
6429 check_all_array_refs (void)
6430 {
6431   basic_block bb;
6432   gimple_stmt_iterator si;
6433
6434   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
6435     {
6436       edge_iterator ei;
6437       edge e;
6438       bool executable = false;
6439
6440       /* Skip blocks that were found to be unreachable.  */
6441       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
6442         executable |= !!(e->flags & EDGE_EXECUTABLE);
6443       if (!executable)
6444         continue;
6445
6446       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
6447         {
6448           gimple stmt = gsi_stmt (si);
6449           struct walk_stmt_info wi;
6450           if (!gimple_has_location (stmt))
6451             continue;
6452
6453           if (is_gimple_call (stmt))
6454             {
6455               size_t i;
6456               size_t n = gimple_call_num_args (stmt);
6457               for (i = 0; i < n; i++)
6458                 {
6459                   tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
6460                   search_for_addr_array (arg, gimple_location (stmt));
6461                 }
6462             }
6463           else
6464             {
6465               memset (&wi, 0, sizeof (wi));
6466               wi.info = CONST_CAST (void *, (const void *)
6467                                     gimple_location_ptr (stmt));
6468
6469               walk_gimple_op (gsi_stmt (si),
6470                               check_array_bounds,
6471                               &wi);
6472             }
6473         }
6474     }
6475 }
6476
6477 /* Return true if all imm uses of VAR are either in STMT, or
6478    feed (optionally through a chain of single imm uses) GIMPLE_COND
6479    in basic block COND_BB.  */
6480
6481 static bool
6482 all_imm_uses_in_stmt_or_feed_cond (tree var, gimple stmt, basic_block cond_bb)
6483 {
6484   use_operand_p use_p, use2_p;
6485   imm_use_iterator iter;
6486
6487   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, iter, var)
6488     if (USE_STMT (use_p) != stmt)
6489       {
6490         gimple use_stmt = USE_STMT (use_p), use_stmt2;
6491         if (is_gimple_debug (use_stmt))
6492           continue;
6493         while (is_gimple_assign (use_stmt)
6494                && TREE_CODE (gimple_assign_lhs (use_stmt)) == SSA_NAME
6495                && single_imm_use (gimple_assign_lhs (use_stmt),
6496                                   &use2_p, &use_stmt2))
6497           use_stmt = use_stmt2;
6498         if (gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_COND
6499             || gimple_bb (use_stmt) != cond_bb)
6500           return false;
6501       }
6502   return true;
6503 }
6504
6505 /* Handle
6506    _4 = x_3 & 31;
6507    if (_4 != 0)
6508      goto <bb 6>;
6509    else
6510      goto <bb 7>;
6511    <bb 6>:
6512    __builtin_unreachable ();
6513    <bb 7>:
6514    x_5 = ASSERT_EXPR <x_3, ...>;
6515    If x_3 has no other immediate uses (checked by caller),
6516    var is the x_3 var from ASSERT_EXPR, we can clear low 5 bits
6517    from the non-zero bitmask.  */
6518
6519 static void
6520 maybe_set_nonzero_bits (basic_block bb, tree var)
6521 {
6522   edge e = single_pred_edge (bb);
6523   basic_block cond_bb = e->src;
6524   gimple stmt = last_stmt (cond_bb);
6525   tree cst;
6526
6527   if (stmt == NULL
6528       || gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND
6529       || gimple_cond_code (stmt) != ((e->flags & EDGE_TRUE_VALUE)
6530                                      ? EQ_EXPR : NE_EXPR)
6531       || TREE_CODE (gimple_cond_lhs (stmt)) != SSA_NAME
6532       || !integer_zerop (gimple_cond_rhs (stmt)))
6533     return;
6534
6535   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_cond_lhs (stmt));
6536   if (!is_gimple_assign (stmt)
6537       || gimple_assign_rhs_code (stmt) != BIT_AND_EXPR
6538       || TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (stmt)) != INTEGER_CST)
6539     return;
6540   if (gimple_assign_rhs1 (stmt) != var)
6541     {
6542       gimple stmt2;
6543
6544       if (TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) != SSA_NAME)
6545         return;
6546       stmt2 = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs1 (stmt));
6547       if (!gimple_assign_cast_p (stmt2)
6548           || gimple_assign_rhs1 (stmt2) != var
6549           || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (stmt2))
6550           || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
6551                               != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (var))))
6552         return;
6553     }
6554   cst = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6555   set_nonzero_bits (var, (get_nonzero_bits (var)
6556                           & ~tree_to_double_int (cst)));
6557 }
6558
6559 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
6560    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
6561    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
6562    VRP.
6563
6564    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
6565    names that had useful range information attached to them.  For
6566    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
6567    then N_i will have the range [3, +INF].
6568
6569    However, by converting the assertion into the implied copy
6570    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
6571    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
6572    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
6573    things like jump threading.
6574
6575    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
6576    VRP need to handle them appropriately.
6577
6578    Another approach would be to make the range information a first
6579    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
6580    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
6581    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
6582
6583 static void
6584 remove_range_assertions (void)
6585 {
6586   basic_block bb;
6587   gimple_stmt_iterator si;
6588   /* 1 if looking at ASSERT_EXPRs immediately at the beginning of
6589      a basic block preceeded by GIMPLE_COND branching to it and
6590      __builtin_trap, -1 if not yet checked, 0 otherwise.  */
6591   int is_unreachable;
6592
6593   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
6594      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
6595      referenced by the current BSI.  */
6596   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
6597     for (si = gsi_after_labels (bb), is_unreachable = -1; !gsi_end_p (si);)
6598       {
6599         gimple stmt = gsi_stmt (si);
6600         gimple use_stmt;
6601
6602         if (is_gimple_assign (stmt)
6603             && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ASSERT_EXPR)
6604           {
6605             tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
6606             tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6607             tree var;
6608             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
6609             use_operand_p use_p;
6610             imm_use_iterator iter;
6611
6612             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
6613
6614             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
6615             gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
6616
6617             if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
6618                 && SSA_NAME_RANGE_INFO (lhs))
6619               {
6620                 if (is_unreachable == -1)
6621                   {
6622                     is_unreachable = 0;
6623                     if (single_pred_p (bb)
6624                         && assert_unreachable_fallthru_edge_p
6625                                                     (single_pred_edge (bb)))
6626                       is_unreachable = 1;
6627                   }
6628                 /* Handle
6629                    if (x_7 >= 10 && x_7 < 20)
6630                      __builtin_unreachable ();
6631                    x_8 = ASSERT_EXPR <x_7, ...>;
6632                    if the only uses of x_7 are in the ASSERT_EXPR and
6633                    in the condition.  In that case, we can copy the
6634                    range info from x_8 computed in this pass also
6635                    for x_7.  */
6636                 if (is_unreachable
6637                     && all_imm_uses_in_stmt_or_feed_cond (var, stmt,
6638                                                           single_pred (bb)))
6639                   {
6640                     set_range_info (var, SSA_NAME_RANGE_TYPE (lhs),
6641                                     SSA_NAME_RANGE_INFO (lhs)->min,
6642                                     SSA_NAME_RANGE_INFO (lhs)->max);
6643                     maybe_set_nonzero_bits (bb, var);
6644                   }
6645               }
6646
6647             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
6648             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter, lhs)
6649               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
6650                 SET_USE (use_p, var);
6651
6652             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
6653             gsi_remove (&si, true);
6654             release_defs (stmt);
6655           }
6656         else
6657           {
6658             gsi_next (&si);
6659             is_unreachable = 0;
6660           }
6661       }
6662 }
6663
6664
6665 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
6666
6667 static bool
6668 stmt_interesting_for_vrp (gimple stmt)
6669 {
6670   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
6671     {
6672       tree res = gimple_phi_result (stmt);
6673       return (!virtual_operand_p (res)
6674               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (res))
6675                   || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (res))));
6676     }
6677   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
6678     {
6679       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
6680
6681       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
6682          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
6683          builtin functions.  */
6684       if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
6685           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
6686               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
6687           && (is_gimple_call (stmt)
6688               || !gimple_vuse (stmt)))
6689         return true;
6690     }
6691   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
6692            || gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
6693     return true;
6694
6695   return false;
6696 }
6697
6698
6699 /* Initialize local data structures for VRP.  */
6700
6701 static void
6702 vrp_initialize (void)
6703 {
6704   basic_block bb;
6705
6706   values_propagated = false;
6707   num_vr_values = num_ssa_names;
6708   vr_value = XCNEWVEC (value_range_t *, num_vr_values);
6709   vr_phi_edge_counts = XCNEWVEC (int, num_ssa_names);
6710
6711   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
6712     {
6713       gimple_stmt_iterator si;
6714
6715       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
6716         {
6717           gimple phi = gsi_stmt (si);
6718           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
6719             {
6720               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
6721               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
6722               prop_set_simulate_again (phi, false);
6723             }
6724           else
6725             prop_set_simulate_again (phi, true);
6726         }
6727
6728       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
6729         {
6730           gimple stmt = gsi_stmt (si);
6731
6732           /* If the statement is a control insn, then we do not
6733              want to avoid simulating the statement once.  Failure
6734              to do so means that those edges will never get added.  */
6735           if (stmt_ends_bb_p (stmt))
6736             prop_set_simulate_again (stmt, true);
6737           else if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
6738             {
6739               ssa_op_iter i;
6740               tree def;
6741               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
6742                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
6743               prop_set_simulate_again (stmt, false);
6744             }
6745           else
6746             prop_set_simulate_again (stmt, true);
6747         }
6748     }
6749 }
6750
6751 /* Return the singleton value-range for NAME or NAME.  */
6752
6753 static inline tree
6754 vrp_valueize (tree name)
6755 {
6756   if (TREE_CODE (name) == SSA_NAME)
6757     {
6758       value_range_t *vr = get_value_range (name);
6759       if (vr->type == VR_RANGE
6760           && (vr->min == vr->max
6761               || operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)))
6762         return vr->min;
6763     }
6764   return name;
6765 }
6766
6767 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
6768    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
6769
6770 static enum ssa_prop_result
6771 vrp_visit_assignment_or_call (gimple stmt, tree *output_p)
6772 {
6773   tree def, lhs;
6774   ssa_op_iter iter;
6775   enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
6776   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
6777
6778   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
6779   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
6780       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
6781            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
6782               build_range_type.  */
6783            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
6784            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
6785           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
6786     {
6787       value_range_t new_vr = VR_INITIALIZER;
6788
6789       /* Try folding the statement to a constant first.  */
6790       tree tem = gimple_fold_stmt_to_constant (stmt, vrp_valueize);
6791       if (tem)
6792         set_value_range_to_value (&new_vr, tem, NULL);
6793       /* Then dispatch to value-range extracting functions.  */
6794       else if (code == GIMPLE_CALL)
6795         extract_range_basic (&new_vr, stmt);
6796       else
6797         extract_range_from_assignment (&new_vr, stmt);
6798
6799       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
6800         {
6801           *output_p = lhs;
6802
6803           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6804             {
6805               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
6806               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
6807               fprintf (dump_file, ": ");
6808               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
6809               fprintf (dump_file, "\n\n");
6810             }
6811
6812           if (new_vr.type == VR_VARYING)
6813             return SSA_PROP_VARYING;
6814
6815           return SSA_PROP_INTERESTING;
6816         }
6817
6818       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
6819     }
6820
6821   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
6822   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
6823     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
6824
6825   return SSA_PROP_VARYING;
6826 }
6827
6828 /* Helper that gets the value range of the SSA_NAME with version I
6829    or a symbolic range containing the SSA_NAME only if the value range
6830    is varying or undefined.  */
6831
6832 static inline value_range_t
6833 get_vr_for_comparison (int i)
6834 {
6835   value_range_t vr = *get_value_range (ssa_name (i));
6836
6837   /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
6838      range.  This allows us to compare against names that may
6839      have N_i in their ranges.  */
6840   if (vr.type == VR_VARYING || vr.type == VR_UNDEFINED)
6841     {
6842       vr.type = VR_RANGE;
6843       vr.min = ssa_name (i);
6844       vr.max = ssa_name (i);
6845     }
6846
6847   return vr;
6848 }
6849
6850 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
6851    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
6852    compare_range_with_value, including the setting of
6853    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
6854
6855 static tree
6856 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val,
6857                          bool *strict_overflow_p)
6858 {
6859   bitmap_iterator bi;
6860   unsigned i;
6861   bitmap e;
6862   tree retval, t;
6863   int used_strict_overflow;
6864   bool sop;
6865   value_range_t equiv_vr;
6866
6867   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
6868   e = get_value_range (var)->equiv;
6869
6870   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
6871      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
6872   used_strict_overflow = -1;
6873
6874   /* Compare vars' value range with val.  */
6875   equiv_vr = get_vr_for_comparison (SSA_NAME_VERSION (var));
6876   sop = false;
6877   retval = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
6878   if (retval)
6879     used_strict_overflow = sop ? 1 : 0;
6880
6881   /* If the equiv set is empty we have done all work we need to do.  */
6882   if (e == NULL)
6883     {
6884       if (retval
6885           && used_strict_overflow > 0)
6886         *strict_overflow_p = true;
6887       return retval;
6888     }
6889
6890   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
6891     {
6892       equiv_vr = get_vr_for_comparison (i);
6893       sop = false;
6894       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
6895       if (t)
6896         {
6897           /* If we get different answers from different members
6898              of the equivalence set this check must be in a dead
6899              code region.  Folding it to a trap representation
6900              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
6901           if (retval != NULL
6902               && t != retval)
6903             {
6904               retval = NULL_TREE;
6905               break;
6906             }
6907           retval = t;
6908
6909           if (!sop)
6910             used_strict_overflow = 0;
6911           else if (used_strict_overflow < 0)
6912             used_strict_overflow = 1;
6913         }
6914     }
6915
6916   if (retval
6917       && used_strict_overflow > 0)
6918     *strict_overflow_p = true;
6919
6920   return retval;
6921 }
6922
6923
6924 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
6925    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
6926    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
6927    returned by compare_ranges.  Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate
6928    whether we relied on an overflow infinity in the comparison.  */
6929
6930
6931 static tree
6932 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2,
6933                bool *strict_overflow_p)
6934 {
6935   tree t, retval;
6936   bitmap e1, e2;
6937   bitmap_iterator bi1, bi2;
6938   unsigned i1, i2;
6939   int used_strict_overflow;
6940   static bitmap_obstack *s_obstack = NULL;
6941   static bitmap s_e1 = NULL, s_e2 = NULL;
6942
6943   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
6944      ranges of every name equivalent to N2.  */
6945   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
6946   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
6947
6948   /* Use the fake bitmaps if e1 or e2 are not available.  */
6949   if (s_obstack == NULL)
6950     {
6951       s_obstack = XNEW (bitmap_obstack);
6952       bitmap_obstack_initialize (s_obstack);
6953       s_e1 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
6954       s_e2 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
6955     }
6956   if (e1 == NULL)
6957     e1 = s_e1;
6958   if (e2 == NULL)
6959     e2 = s_e2;
6960
6961   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
6962      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
6963      ranges.  */
6964   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
6965   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
6966
6967   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
6968      names can be compared without checking their ranges.  */
6969   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
6970     {
6971       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
6972       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
6973
6974       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
6975              ? boolean_true_node
6976              : boolean_false_node;
6977     }
6978
6979   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
6980      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
6981   used_strict_overflow = -1;
6982
6983   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
6984      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
6985      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
6986   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
6987     {
6988       value_range_t vr1 = get_vr_for_comparison (i1);
6989
6990       t = retval = NULL_TREE;
6991       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
6992         {
6993           bool sop = false;
6994
6995           value_range_t vr2 = get_vr_for_comparison (i2);
6996
6997           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2, &sop);
6998           if (t)
6999             {
7000               /* If we get different answers from different members
7001                  of the equivalence set this check must be in a dead
7002                  code region.  Folding it to a trap representation
7003                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
7004               if (retval != NULL
7005                   && t != retval)
7006                 {
7007                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
7008                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
7009                   return NULL_TREE;
7010                 }
7011               retval = t;
7012
7013               if (!sop)
7014                 used_strict_overflow = 0;
7015               else if (used_strict_overflow < 0)
7016                 used_strict_overflow = 1;
7017             }
7018         }
7019
7020       if (retval)
7021         {
7022           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
7023           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
7024           if (used_strict_overflow > 0)
7025             *strict_overflow_p = true;
7026           return retval;
7027         }
7028     }
7029
7030   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
7031      comparison.  */
7032   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
7033   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
7034   return NULL_TREE;
7035 }
7036
7037 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv.  */
7038
7039 static tree
7040 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (enum tree_code code,
7041                                                       tree op0, tree op1,
7042                                                       bool * strict_overflow_p)
7043 {
7044   value_range_t *vr0, *vr1;
7045
7046   vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
7047   vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
7048
7049   if (vr0 && vr1)
7050     return compare_ranges (code, vr0, vr1, strict_overflow_p);
7051   else if (vr0 && vr1 == NULL)
7052     return compare_range_with_value (code, vr0, op1, strict_overflow_p);
7053   else if (vr0 == NULL && vr1)
7054     return (compare_range_with_value
7055             (swap_tree_comparison (code), vr1, op0, strict_overflow_p));
7056   return NULL;
7057 }
7058
7059 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv. */
7060
7061 static tree
7062 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code code, tree op0,
7063                                          tree op1, bool use_equiv_p,
7064                                          bool *strict_overflow_p, bool *only_ranges)
7065 {
7066   tree ret;
7067   if (only_ranges)
7068     *only_ranges = true;
7069
7070   /* We only deal with integral and pointer types.  */
7071   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
7072       && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
7073     return NULL_TREE;
7074
7075   if (use_equiv_p)
7076     {
7077       if (only_ranges
7078           && (ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges
7079                       (code, op0, op1, strict_overflow_p)))
7080         return ret;
7081       *only_ranges = false;
7082       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
7083         return compare_names (code, op0, op1, strict_overflow_p);
7084       else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
7085         return compare_name_with_value (code, op0, op1, strict_overflow_p);
7086       else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
7087         return (compare_name_with_value
7088                 (swap_tree_comparison (code), op1, op0, strict_overflow_p));
7089     }
7090   else
7091     return vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (code, op0, op1,
7092                                                                  strict_overflow_p);
7093   return NULL_TREE;
7094 }
7095
7096 /* Given (CODE OP0 OP1) within STMT, try to simplify it based on value range
7097    information.  Return NULL if the conditional can not be evaluated.
7098    The ranges of all the names equivalent with the operands in COND
7099    will be used when trying to compute the value.  If the result is
7100    based on undefined signed overflow, issue a warning if
7101    appropriate.  */
7102
7103 static tree
7104 vrp_evaluate_conditional (enum tree_code code, tree op0, tree op1, gimple stmt)
7105 {
7106   bool sop;
7107   tree ret;
7108   bool only_ranges;
7109
7110   /* Some passes and foldings leak constants with overflow flag set
7111      into the IL.  Avoid doing wrong things with these and bail out.  */
7112   if ((TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
7113        && TREE_OVERFLOW (op0))
7114       || (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
7115           && TREE_OVERFLOW (op1)))
7116     return NULL_TREE;
7117
7118   sop = false;
7119   ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, true, &sop,
7120                                                  &only_ranges);
7121
7122   if (ret && sop)
7123     {
7124       enum warn_strict_overflow_code wc;
7125       const char* warnmsg;
7126
7127       if (is_gimple_min_invariant (ret))
7128         {
7129           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL;
7130           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
7131                        "simplifying conditional to constant");
7132         }
7133       else
7134         {
7135           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
7136           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
7137                        "simplifying conditional");
7138         }
7139
7140       if (issue_strict_overflow_warning (wc))
7141         {
7142           location_t location;
7143
7144           if (!gimple_has_location (stmt))
7145             location = input_location;
7146           else
7147             location = gimple_location (stmt);
7148           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow, "%s", warnmsg);
7149         }
7150     }
7151
7152   if (warn_type_limits
7153       && ret && only_ranges
7154       && TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
7155       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
7156     {
7157       /* If the comparison is being folded and the operand on the LHS
7158          is being compared against a constant value that is outside of
7159          the natural range of OP0's type, then the predicate will
7160          always fold regardless of the value of OP0.  If -Wtype-limits
7161          was specified, emit a warning.  */
7162       tree type = TREE_TYPE (op0);
7163       value_range_t *vr0 = get_value_range (op0);
7164
7165       if (vr0->type != VR_VARYING
7166           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
7167           && vrp_val_is_min (vr0->min)
7168           && vrp_val_is_max (vr0->max)
7169           && is_gimple_min_invariant (op1))
7170         {
7171           location_t location;
7172
7173           if (!gimple_has_location (stmt))
7174             location = input_location;
7175           else
7176             location = gimple_location (stmt);
7177
7178           warning_at (location, OPT_Wtype_limits,
7179                       integer_zerop (ret)
7180                       ? G_("comparison always false "
7181                            "due to limited range of data type")
7182                       : G_("comparison always true "
7183                            "due to limited range of data type"));
7184         }
7185     }
7186
7187   return ret;
7188 }
7189
7190
7191 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
7192    will be taken out of STMT's basic block, record it in
7193    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
7194    SSA_PROP_VARYING.  */
7195
7196 static enum ssa_prop_result
7197 vrp_visit_cond_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
7198 {
7199   tree val;
7200   bool sop;
7201
7202   *taken_edge_p = NULL;
7203
7204   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7205     {
7206       tree use;
7207       ssa_op_iter i;
7208
7209       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
7210       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7211       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
7212
7213       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
7214         {
7215           fprintf (dump_file, "\t");
7216           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
7217           fprintf (dump_file, ": ");
7218           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
7219         }
7220
7221       fprintf (dump_file, "\n");
7222     }
7223
7224   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
7225      ranges of each of its operands.
7226
7227      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
7228      because those ranges may not yet be final and with the current
7229      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
7230      of the names in the equivalence set have changed.
7231
7232      For instance, given the following code fragment
7233
7234         i_5 = PHI <8, i_13>
7235         ...
7236         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
7237         if (i_14 == 1)
7238           ...
7239
7240      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
7241      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
7242      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
7243      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
7244      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
7245      determine that the predicate is always false.
7246
7247      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
7248      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
7249      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
7250      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
7251      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
7252      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
7253      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
7254      is not visited again, which stops propagation from visiting
7255      statements in the THEN clause of that if().
7256
7257      To properly fix this we would need to keep the previous range
7258      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
7259      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
7260      range [8, 8] to VR_VARYING.
7261
7262      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
7263      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
7264      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
7265      4 more predicates folded in SPEC.  */
7266   sop = false;
7267
7268   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (gimple_cond_code (stmt),
7269                                                  gimple_cond_lhs (stmt),
7270                                                  gimple_cond_rhs (stmt),
7271                                                  false, &sop, NULL);
7272   if (val)
7273     {
7274       if (!sop)
7275         *taken_edge_p = find_taken_edge (gimple_bb (stmt), val);
7276       else
7277         {
7278           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7279             fprintf (dump_file,
7280                      "\nIgnoring predicate evaluation because "
7281                      "it assumes that signed overflow is undefined");
7282           val = NULL_TREE;
7283         }
7284     }
7285
7286   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7287     {
7288       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
7289       if (val == NULL_TREE)
7290         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
7291       else
7292         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
7293     }
7294
7295   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
7296 }
7297
7298 /* Searches the case label vector VEC for the index *IDX of the CASE_LABEL
7299    that includes the value VAL.  The search is restricted to the range
7300    [START_IDX, n - 1] where n is the size of VEC.
7301
7302    If there is a CASE_LABEL for VAL, its index is placed in IDX and true is
7303    returned.
7304
7305    If there is no CASE_LABEL for VAL and there is one that is larger than VAL,
7306    it is placed in IDX and false is returned.
7307
7308    If VAL is larger than any CASE_LABEL, n is placed on IDX and false is
7309    returned. */
7310
7311 static bool
7312 find_case_label_index (gimple stmt, size_t start_idx, tree val, size_t *idx)
7313 {
7314   size_t n = gimple_switch_num_labels (stmt);
7315   size_t low, high;
7316
7317   /* Find case label for minimum of the value range or the next one.
7318      At each iteration we are searching in [low, high - 1]. */
7319
7320   for (low = start_idx, high = n; high != low; )
7321     {
7322       tree t;
7323       int cmp;
7324       /* Note that i != high, so we never ask for n. */
7325       size_t i = (high + low) / 2;
7326       t = gimple_switch_label (stmt, i);
7327
7328       /* Cache the result of comparing CASE_LOW and val.  */
7329       cmp = tree_int_cst_compare (CASE_LOW (t), val);
7330
7331       if (cmp == 0)
7332         {
7333           /* Ranges cannot be empty. */
7334           *idx = i;
7335           return true;
7336         }
7337       else if (cmp > 0)
7338         high = i;
7339       else
7340         {
7341           low = i + 1;
7342           if (CASE_HIGH (t) != NULL
7343               && tree_int_cst_compare (CASE_HIGH (t), val) >= 0)
7344             {
7345               *idx = i;
7346               return true;
7347             }
7348         }
7349     }
7350
7351   *idx = high;
7352   return false;
7353 }
7354
7355 /* Searches the case label vector VEC for the range of CASE_LABELs that is used
7356    for values between MIN and MAX. The first index is placed in MIN_IDX. The
7357    last index is placed in MAX_IDX. If the range of CASE_LABELs is empty
7358    then MAX_IDX < MIN_IDX.
7359    Returns true if the default label is not needed. */
7360
7361 static bool
7362 find_case_label_range (gimple stmt, tree min, tree max, size_t *min_idx,
7363                        size_t *max_idx)
7364 {
7365   size_t i, j;
7366   bool min_take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, min, &i);
7367   bool max_take_default = !find_case_label_index (stmt, i, max, &j);
7368
7369   if (i == j
7370       && min_take_default
7371       && max_take_default)
7372     {
7373       /* Only the default case label reached.
7374          Return an empty range. */
7375       *min_idx = 1;
7376       *max_idx = 0;
7377       return false;
7378     }
7379   else
7380     {
7381       bool take_default = min_take_default || max_take_default;
7382       tree low, high;
7383       size_t k;
7384
7385       if (max_take_default)
7386         j--;
7387
7388       /* If the case label range is continuous, we do not need
7389          the default case label.  Verify that.  */
7390       high = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
7391       if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i)))
7392         high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i));
7393       for (k = i + 1; k <= j; ++k)
7394         {
7395           low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, k));
7396           if (!integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR, low, high)))
7397             {
7398               take_default = true;
7399               break;
7400             }
7401           high = low;
7402           if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k)))
7403             high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k));
7404         }
7405
7406       *min_idx = i;
7407       *max_idx = j;
7408       return !take_default;
7409     }
7410 }
7411
7412 /* Searches the case label vector VEC for the ranges of CASE_LABELs that are
7413    used in range VR.  The indices are placed in MIN_IDX1, MAX_IDX, MIN_IDX2 and
7414    MAX_IDX2.  If the ranges of CASE_LABELs are empty then MAX_IDX1 < MIN_IDX1.
7415    Returns true if the default label is not needed.  */
7416
7417 static bool
7418 find_case_label_ranges (gimple stmt, value_range_t *vr, size_t *min_idx1,
7419                         size_t *max_idx1, size_t *min_idx2,
7420                         size_t *max_idx2)
7421 {
7422   size_t i, j, k, l;
7423   unsigned int n = gimple_switch_num_labels (stmt);
7424   bool take_default;
7425   tree case_low, case_high;
7426   tree min = vr->min, max = vr->max;
7427
7428   gcc_checking_assert (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE);
7429
7430   take_default = !find_case_label_range (stmt, min, max, &i, &j);
7431
7432   /* Set second range to emtpy.  */
7433   *min_idx2 = 1;
7434   *max_idx2 = 0;
7435
7436   if (vr->type == VR_RANGE)
7437     {
7438       *min_idx1 = i;
7439       *max_idx1 = j;
7440       return !take_default;
7441     }
7442
7443   /* Set first range to all case labels.  */
7444   *min_idx1 = 1;
7445   *max_idx1 = n - 1;
7446
7447   if (i > j)
7448     return false;
7449
7450   /* Make sure all the values of case labels [i , j] are contained in
7451      range [MIN, MAX].  */
7452   case_low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
7453   case_high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, j));
7454   if (tree_int_cst_compare (case_low, min) < 0)
7455     i += 1;
7456   if (case_high != NULL_TREE
7457       && tree_int_cst_compare (max, case_high) < 0)
7458     j -= 1;
7459
7460   if (i > j)
7461     return false;
7462
7463   /* If the range spans case labels [i, j], the corresponding anti-range spans
7464      the labels [1, i - 1] and [j + 1, n -  1].  */
7465   k = j + 1;
7466   l = n - 1;
7467   if (k > l)
7468     {
7469       k = 1;
7470       l = 0;
7471     }
7472
7473   j = i - 1;
7474   i = 1;
7475   if (i > j)
7476     {
7477       i = k;
7478       j = l;
7479       k = 1;
7480       l = 0;
7481     }
7482
7483   *min_idx1 = i;
7484   *max_idx1 = j;
7485   *min_idx2 = k;
7486   *max_idx2 = l;
7487   return false;
7488 }
7489
7490 /* Visit switch statement STMT.  If we can determine which edge
7491    will be taken out of STMT's basic block, record it in
7492    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
7493    SSA_PROP_VARYING.  */
7494
7495 static enum ssa_prop_result
7496 vrp_visit_switch_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
7497 {
7498   tree op, val;
7499   value_range_t *vr;
7500   size_t i = 0, j = 0, k, l;
7501   bool take_default;
7502
7503   *taken_edge_p = NULL;
7504   op = gimple_switch_index (stmt);
7505   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
7506     return SSA_PROP_VARYING;
7507
7508   vr = get_value_range (op);
7509   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7510     {
7511       fprintf (dump_file, "\nVisiting switch expression with operand ");
7512       print_generic_expr (dump_file, op, 0);
7513       fprintf (dump_file, " with known range ");
7514       dump_value_range (dump_file, vr);
7515       fprintf (dump_file, "\n");
7516     }
7517
7518   if ((vr->type != VR_RANGE
7519        && vr->type != VR_ANTI_RANGE)
7520       || symbolic_range_p (vr))
7521     return SSA_PROP_VARYING;
7522
7523   /* Find the single edge that is taken from the switch expression.  */
7524   take_default = !find_case_label_ranges (stmt, vr, &i, &j, &k, &l);
7525
7526   /* Check if the range spans no CASE_LABEL. If so, we only reach the default
7527      label */
7528   if (j < i)
7529     {
7530       gcc_assert (take_default);
7531       val = gimple_switch_default_label (stmt);
7532     }
7533   else
7534     {
7535       /* Check if labels with index i to j and maybe the default label
7536          are all reaching the same label.  */
7537
7538       val = gimple_switch_label (stmt, i);
7539       if (take_default
7540           && CASE_LABEL (gimple_switch_default_label (stmt))
7541           != CASE_LABEL (val))
7542         {
7543           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7544             fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
7545                      "range\n");
7546           return SSA_PROP_VARYING;
7547         }
7548       for (++i; i <= j; ++i)
7549         {
7550           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, i)) != CASE_LABEL (val))
7551             {
7552               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7553                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
7554                          "range\n");
7555               return SSA_PROP_VARYING;
7556             }
7557         }
7558       for (; k <= l; ++k)
7559         {
7560           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, k)) != CASE_LABEL (val))
7561             {
7562               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7563                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
7564                          "range\n");
7565               return SSA_PROP_VARYING;
7566             }
7567         }
7568     }
7569
7570   *taken_edge_p = find_edge (gimple_bb (stmt),
7571                              label_to_block (CASE_LABEL (val)));
7572
7573   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7574     {
7575       fprintf (dump_file, "  will take edge to ");
7576       print_generic_stmt (dump_file, CASE_LABEL (val), 0);
7577     }
7578
7579   return SSA_PROP_INTERESTING;
7580 }
7581
7582
7583 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
7584    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
7585    interesting range into *OUTPUT_P.
7586
7587    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
7588    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
7589
7590    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
7591
7592 static enum ssa_prop_result
7593 vrp_visit_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
7594 {
7595   tree def;
7596   ssa_op_iter iter;
7597
7598   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7599     {
7600       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
7601       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
7602       fprintf (dump_file, "\n");
7603     }
7604
7605   if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
7606     gcc_assert (stmt_ends_bb_p (stmt));
7607   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
7608     return vrp_visit_assignment_or_call (stmt, output_p);
7609   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7610     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
7611   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
7612     return vrp_visit_switch_stmt (stmt, taken_edge_p);
7613
7614   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
7615      their outputs varying and prevent further simulation.  */
7616   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
7617     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
7618
7619   return SSA_PROP_VARYING;
7620 }
7621
7622 /* Union the two value-ranges { *VR0TYPE, *VR0MIN, *VR0MAX } and
7623    { VR1TYPE, VR0MIN, VR0MAX } and store the result
7624    in { *VR0TYPE, *VR0MIN, *VR0MAX }.  This may not be the smallest
7625    possible such range.  The resulting range is not canonicalized.  */
7626
7627 static void
7628 union_ranges (enum value_range_type *vr0type,
7629               tree *vr0min, tree *vr0max,
7630               enum value_range_type vr1type,
7631               tree vr1min, tree vr1max)
7632 {
7633   bool mineq = operand_equal_p (*vr0min, vr1min, 0);
7634   bool maxeq = operand_equal_p (*vr0max, vr1max, 0);
7635
7636   /* [] is vr0, () is vr1 in the following classification comments.  */
7637   if (mineq && maxeq)
7638     {
7639       /* [(  )] */
7640       if (*vr0type == vr1type)
7641         /* Nothing to do for equal ranges.  */
7642         ;
7643       else if ((*vr0type == VR_RANGE
7644                 && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
7645                || (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
7646                    && vr1type == VR_RANGE))
7647         {
7648           /* For anti-range with range union the result is varying.  */
7649           goto give_up;
7650         }
7651       else
7652         gcc_unreachable ();
7653     }
7654   else if (operand_less_p (*vr0max, vr1min) == 1
7655            || operand_less_p (vr1max, *vr0min) == 1)
7656     {
7657       /* [ ] ( ) or ( ) [ ]
7658          If the ranges have an empty intersection, result of the union
7659          operation is the anti-range or if both are anti-ranges
7660          it covers all.  */
7661       if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
7662           && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
7663         goto give_up;
7664       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
7665                && vr1type == VR_RANGE)
7666         ;
7667       else if (*vr0type == VR_RANGE
7668                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
7669         {
7670           *vr0type = vr1type;
7671           *vr0min = vr1min;
7672           *vr0max = vr1max;
7673         }
7674       else if (*vr0type == VR_RANGE
7675                && vr1type == VR_RANGE)
7676         {
7677           /* The result is the convex hull of both ranges.  */
7678           if (operand_less_p (*vr0max, vr1min) == 1)
7679             {
7680               /* If the result can be an anti-range, create one.  */
7681               if (TREE_CODE (*vr0max) == INTEGER_CST
7682                   && TREE_CODE (vr1min) == INTEGER_CST
7683                   && vrp_val_is_min (*vr0min)
7684                   && vrp_val_is_max (vr1max))
7685                 {
7686                   tree min = int_const_binop (PLUS_EXPR,
7687                                               *vr0max, integer_one_node);
7688                   tree max = int_const_binop (MINUS_EXPR,
7689                                               vr1min, integer_one_node);
7690                   if (!operand_less_p (max, min))
7691                     {
7692                       *vr0type = VR_ANTI_RANGE;
7693                       *vr0min = min;
7694                       *vr0max = max;
7695                     }
7696                   else
7697                     *vr0max = vr1max;
7698                 }
7699               else
7700                 *vr0max = vr1max;
7701             }
7702           else
7703             {
7704               /* If the result can be an anti-range, create one.  */
7705               if (TREE_CODE (vr1max) == INTEGER_CST
7706                   && TREE_CODE (*vr0min) == INTEGER_CST
7707                   && vrp_val_is_min (vr1min)
7708                   && vrp_val_is_max (*vr0max))
7709                 {
7710                   tree min = int_const_binop (PLUS_EXPR,
7711                                               vr1max, integer_one_node);
7712                   tree max = int_const_binop (MINUS_EXPR,
7713                                               *vr0min, integer_one_node);
7714                   if (!operand_less_p (max, min))
7715                     {
7716                       *vr0type = VR_ANTI_RANGE;
7717                       *vr0min = min;
7718                       *vr0max = max;
7719                     }
7720                   else
7721                     *vr0min = vr1min;
7722                 }
7723               else
7724                 *vr0min = vr1min;
7725             }
7726         }
7727       else
7728         gcc_unreachable ();
7729     }
7730   else if ((maxeq || operand_less_p (vr1max, *vr0max) == 1)
7731            && (mineq || operand_less_p (*vr0min, vr1min) == 1))
7732     {
7733       /* [ (  ) ] or [(  ) ] or [ (  )] */
7734       if (*vr0type == VR_RANGE
7735           && vr1type == VR_RANGE)
7736         ;
7737       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
7738                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
7739         {
7740           *vr0type = vr1type;
7741           *vr0min = vr1min;
7742           *vr0max = vr1max;
7743         }
7744       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
7745                && vr1type == VR_RANGE)
7746         {
7747           /* Arbitrarily choose the right or left gap.  */
7748           if (!mineq && TREE_CODE (vr1min) == INTEGER_CST)
7749             *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, vr1min, integer_one_node);
7750           else if (!maxeq && TREE_CODE (vr1max) == INTEGER_CST)
7751             *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, vr1max, integer_one_node);
7752           else
7753             goto give_up;
7754         }
7755       else if (*vr0type == VR_RANGE
7756                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
7757         /* The result covers everything.  */
7758         goto give_up;
7759       else
7760         gcc_unreachable ();
7761     }
7762   else if ((maxeq || operand_less_p (*vr0max, vr1max) == 1)
7763            && (mineq || operand_less_p (vr1min, *vr0min) == 1))
7764     {
7765       /* ( [  ] ) or ([  ] ) or ( [  ]) */
7766       if (*vr0type == VR_RANGE
7767           && vr1type == VR_RANGE)
7768         {
7769           *vr0type = vr1type;
7770           *vr0min = vr1min;
7771           *vr0max = vr1max;
7772         }
7773       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
7774                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
7775         ;
7776       else if (*vr0type == VR_RANGE
7777                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
7778         {
7779           *vr0type = VR_ANTI_RANGE;
7780           if (!mineq && TREE_CODE (*vr0min) == INTEGER_CST)
7781             {
7782               *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, *vr0min, integer_one_node);
7783               *vr0min = vr1min;
7784             }
7785           else if (!maxeq && TREE_CODE (*vr0max) == INTEGER_CST)
7786             {
7787               *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, *vr0max, integer_one_node);
7788               *vr0max = vr1max;
7789             }
7790           else
7791             goto give_up;
7792         }
7793       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
7794                && vr1type == VR_RANGE)
7795         /* The result covers everything.  */
7796         goto give_up;
7797       else
7798         gcc_unreachable ();
7799     }
7800   else if ((operand_less_p (vr1min, *vr0max) == 1
7801             || operand_equal_p (vr1min, *vr0max, 0))
7802            && operand_less_p (*vr0min, vr1min) == 1
7803            && operand_less_p (*vr0max, vr1max) == 1)
7804     {
7805       /* [  (  ]  ) or [   ](   ) */
7806       if (*vr0type == VR_RANGE
7807           && vr1type == VR_RANGE)
7808         *vr0max = vr1max;
7809       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
7810                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
7811         *vr0min = vr1min;
7812       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
7813                && vr1type == VR_RANGE)
7814         {
7815           if (TREE_CODE (vr1min) == INTEGER_CST)
7816             *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, vr1min, integer_one_node);
7817           else
7818             goto give_up;
7819         }
7820       else if (*vr0type == VR_RANGE
7821                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
7822         {
7823           if (TREE_CODE (*vr0max) == INTEGER_CST)
7824             {
7825               *vr0type = vr1type;
7826               *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, *vr0max, integer_one_node);
7827               *vr0max = vr1max;
7828             }
7829           else
7830             goto give_up;
7831         }
7832       else
7833         gcc_unreachable ();
7834     }
7835   else if ((operand_less_p (*vr0min, vr1max) == 1
7836             || operand_equal_p (*vr0min, vr1max, 0))
7837            && operand_less_p (vr1min, *vr0min) == 1
7838            && operand_less_p (vr1max, *vr0max) == 1)
7839     {
7840       /* (  [  )  ] or (   )[   ] */
7841       if (*vr0type == VR_RANGE
7842           && vr1type == VR_RANGE)
7843         *vr0min = vr1min;
7844       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
7845                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
7846         *vr0max = vr1max;
7847       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
7848                && vr1type == VR_RANGE)
7849         {
7850           if (TREE_CODE (vr1max) == INTEGER_CST)
7851             *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, vr1max, integer_one_node);
7852           else
7853             goto give_up;
7854         }
7855       else if (*vr0type == VR_RANGE
7856                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
7857         {
7858           if (TREE_CODE (*vr0min) == INTEGER_CST)
7859             {
7860               *vr0type = vr1type;
7861               *vr0min = vr1min;
7862               *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, *vr0min, integer_one_node);
7863             }
7864           else
7865             goto give_up;
7866         }
7867       else
7868         gcc_unreachable ();
7869     }
7870   else
7871     goto give_up;
7872
7873   return;
7874
7875 give_up:
7876   *vr0type = VR_VARYING;
7877   *vr0min = NULL_TREE;
7878   *vr0max = NULL_TREE;
7879 }
7880
7881 /* Intersect the two value-ranges { *VR0TYPE, *VR0MIN, *VR0MAX } and
7882    { VR1TYPE, VR0MIN, VR0MAX } and store the result
7883    in { *VR0TYPE, *VR0MIN, *VR0MAX }.  This may not be the smallest
7884    possible such range.  The resulting range is not canonicalized.  */
7885
7886 static void
7887 intersect_ranges (enum value_range_type *vr0type,
7888                   tree *vr0min, tree *vr0max,
7889                   enum value_range_type vr1type,
7890                   tree vr1min, tree vr1max)
7891 {
7892   bool mineq = operand_equal_p (*vr0min, vr1min, 0);
7893   bool maxeq = operand_equal_p (*vr0max, vr1max, 0);
7894
7895   /* [] is vr0, () is vr1 in the following classification comments.  */
7896   if (mineq && maxeq)
7897     {
7898       /* [(  )] */
7899       if (*vr0type == vr1type)
7900         /* Nothing to do for equal ranges.  */
7901         ;
7902       else if ((*vr0type == VR_RANGE
7903                 && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
7904                || (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
7905                    && vr1type == VR_RANGE))
7906         {
7907           /* For anti-range with range intersection the result is empty.  */
7908           *vr0type = VR_UNDEFINED;
7909           *vr0min = NULL_TREE;
7910           *vr0max = NULL_TREE;
7911         }
7912       else
7913         gcc_unreachable ();
7914     }
7915   else if (operand_less_p (*vr0max, vr1min) == 1
7916            || operand_less_p (vr1max, *vr0min) == 1)
7917     {
7918       /* [ ] ( ) or ( ) [ ]
7919          If the ranges have an empty intersection, the result of the
7920          intersect operation is the range for intersecting an
7921          anti-range with a range or empty when intersecting two ranges.  */
7922       if (*vr0type == VR_RANGE
7923           && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
7924         ;
7925       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
7926                && vr1type == VR_RANGE)
7927         {
7928           *vr0type = vr1type;
7929           *vr0min = vr1min;
7930           *vr0max = vr1max;
7931         }
7932       else if (*vr0type == VR_RANGE
7933                && vr1type == VR_RANGE)
7934         {
7935           *vr0type = VR_UNDEFINED;
7936           *vr0min = NULL_TREE;
7937           *vr0max = NULL_TREE;
7938         }
7939       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
7940                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
7941         {
7942           /* If the anti-ranges are adjacent to each other merge them.  */
7943           if (TREE_CODE (*vr0max) == INTEGER_CST
7944               && TREE_CODE (vr1min) == INTEGER_CST
7945               && operand_less_p (*vr0max, vr1min) == 1
7946               && integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR,
7947                                                 vr1min, *vr0max)))
7948             *vr0max = vr1max;
7949           else if (TREE_CODE (vr1max) == INTEGER_CST
7950                    && TREE_CODE (*vr0min) == INTEGER_CST
7951                    && operand_less_p (vr1max, *vr0min) == 1
7952                    && integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR,
7953                                                      *vr0min, vr1max)))
7954             *vr0min = vr1min;
7955           /* Else arbitrarily take VR0.  */
7956         }
7957     }
7958   else if ((maxeq || operand_less_p (vr1max, *vr0max) == 1)
7959            && (mineq || operand_less_p (*vr0min, vr1min) == 1))
7960     {
7961       /* [ (  ) ] or [(  ) ] or [ (  )] */
7962       if (*vr0type == VR_RANGE
7963           && vr1type == VR_RANGE)
7964         {
7965           /* If both are ranges the result is the inner one.  */
7966           *vr0type = vr1type;
7967           *vr0min = vr1min;
7968           *vr0max = vr1max;
7969         }
7970       else if (*vr0type == VR_RANGE
7971                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
7972         {
7973           /* Choose the right gap if the left one is empty.  */
7974           if (mineq)
7975             {
7976               if (TREE_CODE (vr1max) == INTEGER_CST)
7977                 *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, vr1max, integer_one_node);
7978               else
7979                 *vr0min = vr1max;
7980             }
7981           /* Choose the left gap if the right one is empty.  */
7982           else if (maxeq)
7983             {
7984               if (TREE_CODE (vr1min) == INTEGER_CST)
7985                 *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, vr1min,
7986                                            integer_one_node);
7987               else
7988                 *vr0max = vr1min;
7989             }
7990           /* Choose the anti-range if the range is effectively varying.  */
7991           else if (vrp_val_is_min (*vr0min)
7992                    && vrp_val_is_max (*vr0max))
7993             {
7994               *vr0type = vr1type;
7995               *vr0min = vr1min;
7996               *vr0max = vr1max;
7997             }
7998           /* Else choose the range.  */
7999         }
8000       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8001                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8002         /* If both are anti-ranges the result is the outer one.  */
8003         ;
8004       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8005                && vr1type == VR_RANGE)
8006         {
8007           /* The intersection is empty.  */
8008           *vr0type = VR_UNDEFINED;
8009           *vr0min = NULL_TREE;
8010           *vr0max = NULL_TREE;
8011         }
8012       else
8013         gcc_unreachable ();
8014     }
8015   else if ((maxeq || operand_less_p (*vr0max, vr1max) == 1)
8016            && (mineq || operand_less_p (vr1min, *vr0min) == 1))
8017     {
8018       /* ( [  ] ) or ([  ] ) or ( [  ]) */
8019       if (*vr0type == VR_RANGE
8020           && vr1type == VR_RANGE)
8021         /* Choose the inner range.  */
8022         ;
8023       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8024                && vr1type == VR_RANGE)
8025         {
8026           /* Choose the right gap if the left is empty.  */
8027           if (mineq)
8028             {
8029               *vr0type = VR_RANGE;
8030               if (TREE_CODE (*vr0max) == INTEGER_CST)
8031                 *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, *vr0max,
8032                                            integer_one_node);
8033               else
8034                 *vr0min = *vr0max;
8035               *vr0max = vr1max;
8036             }
8037           /* Choose the left gap if the right is empty.  */
8038           else if (maxeq)
8039             {
8040               *vr0type = VR_RANGE;
8041               if (TREE_CODE (*vr0min) == INTEGER_CST)
8042                 *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, *vr0min,
8043                                            integer_one_node);
8044               else
8045                 *vr0max = *vr0min;
8046               *vr0min = vr1min;
8047             }
8048           /* Choose the anti-range if the range is effectively varying.  */
8049           else if (vrp_val_is_min (vr1min)
8050                    && vrp_val_is_max (vr1max))
8051             ;
8052           /* Else choose the range.  */
8053           else
8054             {
8055               *vr0type = vr1type;
8056               *vr0min = vr1min;
8057               *vr0max = vr1max;
8058             }
8059         }
8060       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8061                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8062         {
8063           /* If both are anti-ranges the result is the outer one.  */
8064           *vr0type = vr1type;
8065           *vr0min = vr1min;
8066           *vr0max = vr1max;
8067         }
8068       else if (vr1type == VR_ANTI_RANGE
8069                && *vr0type == VR_RANGE)
8070         {
8071           /* The intersection is empty.  */
8072           *vr0type = VR_UNDEFINED;
8073           *vr0min = NULL_TREE;
8074           *vr0max = NULL_TREE;
8075         }
8076       else
8077         gcc_unreachable ();
8078     }
8079   else if ((operand_less_p (vr1min, *vr0max) == 1
8080             || operand_equal_p (vr1min, *vr0max, 0))
8081            && operand_less_p (*vr0min, vr1min) == 1)
8082     {
8083       /* [  (  ]  ) or [  ](  ) */
8084       if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8085           && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8086         *vr0max = vr1max;
8087       else if (*vr0type == VR_RANGE
8088                && vr1type == VR_RANGE)
8089         *vr0min = vr1min;
8090       else if (*vr0type == VR_RANGE
8091                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8092         {
8093           if (TREE_CODE (vr1min) == INTEGER_CST)
8094             *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, vr1min,
8095                                        integer_one_node);
8096           else
8097             *vr0max = vr1min;
8098         }
8099       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8100                && vr1type == VR_RANGE)
8101         {
8102           *vr0type = VR_RANGE;
8103           if (TREE_CODE (*vr0max) == INTEGER_CST)
8104             *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, *vr0max,
8105                                        integer_one_node);
8106           else
8107             *vr0min = *vr0max;
8108           *vr0max = vr1max;
8109         }
8110       else
8111         gcc_unreachable ();
8112     }
8113   else if ((operand_less_p (*vr0min, vr1max) == 1
8114             || operand_equal_p (*vr0min, vr1max, 0))
8115            && operand_less_p (vr1min, *vr0min) == 1)
8116     {
8117       /* (  [  )  ] or (  )[  ] */
8118       if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8119           && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8120         *vr0min = vr1min;
8121       else if (*vr0type == VR_RANGE
8122                && vr1type == VR_RANGE)
8123         *vr0max = vr1max;
8124       else if (*vr0type == VR_RANGE
8125                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8126         {
8127           if (TREE_CODE (vr1max) == INTEGER_CST)
8128             *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, vr1max,
8129                                        integer_one_node);
8130           else
8131             *vr0min = vr1max;
8132         }
8133       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8134                && vr1type == VR_RANGE)
8135         {
8136           *vr0type = VR_RANGE;
8137           if (TREE_CODE (*vr0min) == INTEGER_CST)
8138             *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, *vr0min,
8139                                        integer_one_node);
8140           else
8141             *vr0max = *vr0min;
8142           *vr0min = vr1min;
8143         }
8144       else
8145         gcc_unreachable ();
8146     }
8147
8148   /* As a fallback simply use { *VRTYPE, *VR0MIN, *VR0MAX } as
8149      result for the intersection.  That's always a conservative
8150      correct estimate.  */
8151
8152   return;
8153 }
8154
8155
8156 /* Intersect the two value-ranges *VR0 and *VR1 and store the result
8157    in *VR0.  This may not be the smallest possible such range.  */
8158
8159 static void
8160 vrp_intersect_ranges_1 (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
8161 {
8162   value_range_t saved;
8163
8164   /* If either range is VR_VARYING the other one wins.  */
8165   if (vr1->type == VR_VARYING)
8166     return;
8167   if (vr0->type == VR_VARYING)
8168     {
8169       copy_value_range (vr0, vr1);
8170       return;
8171     }
8172
8173   /* When either range is VR_UNDEFINED the resulting range is
8174      VR_UNDEFINED, too.  */
8175   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
8176     return;
8177   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
8178     {
8179       set_value_range_to_undefined (vr0);
8180       return;
8181     }
8182
8183   /* Save the original vr0 so we can return it as conservative intersection
8184      result when our worker turns things to varying.  */
8185   saved = *vr0;
8186   intersect_ranges (&vr0->type, &vr0->min, &vr0->max,
8187                     vr1->type, vr1->min, vr1->max);
8188   /* Make sure to canonicalize the result though as the inversion of a
8189      VR_RANGE can still be a VR_RANGE.  */
8190   set_and_canonicalize_value_range (vr0, vr0->type,
8191                                     vr0->min, vr0->max, vr0->equiv);
8192   /* If that failed, use the saved original VR0.  */
8193   if (vr0->type == VR_VARYING)
8194     {
8195       *vr0 = saved;
8196       return;
8197     }
8198   /* If the result is VR_UNDEFINED there is no need to mess with
8199      the equivalencies.  */
8200   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
8201     return;
8202
8203   /* The resulting set of equivalences for range intersection is the union of
8204      the two sets.  */
8205   if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
8206     bitmap_ior_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
8207   else if (vr1->equiv && !vr0->equiv)
8208     bitmap_copy (vr0->equiv, vr1->equiv);
8209 }
8210
8211 static void
8212 vrp_intersect_ranges (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
8213 {
8214   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8215     {
8216       fprintf (dump_file, "Intersecting\n  ");
8217       dump_value_range (dump_file, vr0);
8218       fprintf (dump_file, "\nand\n  ");
8219       dump_value_range (dump_file, vr1);
8220       fprintf (dump_file, "\n");
8221     }
8222   vrp_intersect_ranges_1 (vr0, vr1);
8223   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8224     {
8225       fprintf (dump_file, "to\n  ");
8226       dump_value_range (dump_file, vr0);
8227       fprintf (dump_file, "\n");
8228     }
8229 }
8230
8231 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
8232    VR1, store in VR0 a range that contains both VR0 and VR1.  This
8233    may not be the smallest possible such range.  */
8234
8235 static void
8236 vrp_meet_1 (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
8237 {
8238   value_range_t saved;
8239
8240   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
8241     {
8242       set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr1->equiv);
8243       return;
8244     }
8245
8246   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
8247     {
8248       /* VR0 already has the resulting range.  */
8249       return;
8250     }
8251
8252   if (vr0->type == VR_VARYING)
8253     {
8254       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
8255       return;
8256     }
8257
8258   if (vr1->type == VR_VARYING)
8259     {
8260       set_value_range_to_varying (vr0);
8261       return;
8262     }
8263
8264   saved = *vr0;
8265   union_ranges (&vr0->type, &vr0->min, &vr0->max,
8266                 vr1->type, vr1->min, vr1->max);
8267   if (vr0->type == VR_VARYING)
8268     {
8269       /* Failed to find an efficient meet.  Before giving up and setting
8270          the result to VARYING, see if we can at least derive a useful
8271          anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
8272          anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
8273          semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
8274       if (((saved.type == VR_RANGE
8275             && range_includes_zero_p (saved.min, saved.max) == 0)
8276            || (saved.type == VR_ANTI_RANGE
8277                && range_includes_zero_p (saved.min, saved.max) == 1))
8278           && ((vr1->type == VR_RANGE
8279                && range_includes_zero_p (vr1->min, vr1->max) == 0)
8280               || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE
8281                   && range_includes_zero_p (vr1->min, vr1->max) == 1)))
8282         {
8283           set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (saved.min));
8284
8285           /* Since this meet operation did not result from the meeting of
8286              two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
8287           if (vr0->equiv)
8288             bitmap_clear (vr0->equiv);
8289           return;
8290         }
8291
8292       set_value_range_to_varying (vr0);
8293       return;
8294     }
8295   set_and_canonicalize_value_range (vr0, vr0->type, vr0->min, vr0->max,
8296                                     vr0->equiv);
8297   if (vr0->type == VR_VARYING)
8298     return;
8299
8300   /* The resulting set of equivalences is always the intersection of
8301      the two sets.  */
8302   if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
8303     bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
8304   else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
8305     bitmap_clear (vr0->equiv);
8306 }
8307
8308 static void
8309 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
8310 {
8311   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8312     {
8313       fprintf (dump_file, "Meeting\n  ");
8314       dump_value_range (dump_file, vr0);
8315       fprintf (dump_file, "\nand\n  ");
8316       dump_value_range (dump_file, vr1);
8317       fprintf (dump_file, "\n");
8318     }
8319   vrp_meet_1 (vr0, vr1);
8320   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8321     {
8322       fprintf (dump_file, "to\n  ");
8323       dump_value_range (dump_file, vr0);
8324       fprintf (dump_file, "\n");
8325     }
8326 }
8327
8328
8329 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
8330    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
8331    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
8332
8333 static enum ssa_prop_result
8334 vrp_visit_phi_node (gimple phi)
8335 {
8336   size_t i;
8337   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
8338   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
8339   value_range_t vr_result = VR_INITIALIZER;
8340   bool first = true;
8341   int edges, old_edges;
8342   struct loop *l;
8343
8344   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8345     {
8346       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
8347       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, dump_flags);
8348     }
8349
8350   edges = 0;
8351   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
8352     {
8353       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
8354
8355       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8356         {
8357           fprintf (dump_file,
8358               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
8359               (int) i, e->src->index, e->dest->index,
8360               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
8361         }
8362
8363       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
8364         {
8365           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
8366           value_range_t vr_arg;
8367
8368           ++edges;
8369
8370           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
8371             {
8372               vr_arg = *(get_value_range (arg));
8373               /* Do not allow equivalences or symbolic ranges to leak in from
8374                  backedges.  That creates invalid equivalencies.
8375                  See PR53465 and PR54767.  */
8376               if (e->flags & EDGE_DFS_BACK
8377                   && (vr_arg.type == VR_RANGE
8378                       || vr_arg.type == VR_ANTI_RANGE))
8379                 {
8380                   vr_arg.equiv = NULL;
8381                   if (symbolic_range_p (&vr_arg))
8382                     {
8383                       vr_arg.type = VR_VARYING;
8384                       vr_arg.min = NULL_TREE;
8385                       vr_arg.max = NULL_TREE;
8386                     }
8387                 }
8388             }
8389           else
8390             {
8391               if (TREE_OVERFLOW_P (arg))
8392                 arg = drop_tree_overflow (arg);
8393
8394               vr_arg.type = VR_RANGE;
8395               vr_arg.min = arg;
8396               vr_arg.max = arg;
8397               vr_arg.equiv = NULL;
8398             }
8399
8400           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8401             {
8402               fprintf (dump_file, "\t");
8403               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
8404               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
8405               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
8406               fprintf (dump_file, "\n");
8407             }
8408
8409           if (first)
8410             copy_value_range (&vr_result, &vr_arg);
8411           else
8412             vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
8413           first = false;
8414
8415           if (vr_result.type == VR_VARYING)
8416             break;
8417         }
8418     }
8419
8420   if (vr_result.type == VR_VARYING)
8421     goto varying;
8422   else if (vr_result.type == VR_UNDEFINED)
8423     goto update_range;
8424
8425   old_edges = vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)];
8426   vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)] = edges;
8427
8428   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
8429      when the new value is slightly bigger or smaller than the
8430      previous one.  We don't do this if we have seen a new executable
8431      edge; this helps us avoid an overflow infinity for conditionals
8432      which are not in a loop.  If the old value-range was VR_UNDEFINED
8433      use the updated range and iterate one more time.  */
8434   if (edges > 0
8435       && gimple_phi_num_args (phi) > 1
8436       && edges == old_edges
8437       && lhs_vr->type != VR_UNDEFINED)
8438     {
8439       int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
8440       int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
8441
8442       /* For non VR_RANGE or for pointers fall back to varying if
8443          the range changed.  */
8444       if ((lhs_vr->type != VR_RANGE || vr_result.type != VR_RANGE
8445            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
8446           && (cmp_min != 0 || cmp_max != 0))
8447         goto varying;
8448
8449       /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
8450          one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
8451          iterating millions of times to reach -INF, and in the
8452          other case to avoid infinite bouncing between different
8453          minimums.  */
8454       if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
8455         {
8456           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min))
8457               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
8458             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
8459           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min)))
8460             vr_result.min =
8461                 negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min));
8462         }
8463
8464       /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
8465          the previous one, go all the way to +INF.  */
8466       if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
8467         {
8468           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max))
8469               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
8470             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
8471           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max)))
8472             vr_result.max =
8473                 positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max));
8474         }
8475
8476       /* If we dropped either bound to +-INF then if this is a loop
8477          PHI node SCEV may known more about its value-range.  */
8478       if ((cmp_min > 0 || cmp_min < 0
8479            || cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
8480           && current_loops
8481           && (l = loop_containing_stmt (phi))
8482           && l->header == gimple_bb (phi))
8483         adjust_range_with_scev (&vr_result, l, phi, lhs);
8484
8485       /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it to
8486          VARYING.  Same if the previous max value was invalid for
8487          the type and we end up with vr_result.min > vr_result.max.  */
8488       if ((vrp_val_is_max (vr_result.max)
8489            && vrp_val_is_min (vr_result.min))
8490           || compare_values (vr_result.min,
8491                              vr_result.max) > 0)
8492         goto varying;
8493     }
8494
8495   /* If the new range is different than the previous value, keep
8496      iterating.  */
8497 update_range:
8498   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
8499     {
8500       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8501         {
8502           fprintf (dump_file, "Found new range for ");
8503           print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
8504           fprintf (dump_file, ": ");
8505           dump_value_range (dump_file, &vr_result);
8506           fprintf (dump_file, "\n\n");
8507         }
8508
8509       return SSA_PROP_INTERESTING;
8510     }
8511
8512   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
8513   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
8514
8515   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
8516 varying:
8517   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
8518   return SSA_PROP_VARYING;
8519 }
8520
8521 /* Simplify boolean operations if the source is known
8522    to be already a boolean.  */
8523 static bool
8524 simplify_truth_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
8525 {
8526   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
8527   tree lhs, op0, op1;
8528   bool need_conversion;
8529
8530   /* We handle only !=/== case here.  */
8531   gcc_assert (rhs_code == EQ_EXPR || rhs_code == NE_EXPR);
8532
8533   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
8534   if (!op_with_boolean_value_range_p (op0))
8535     return false;
8536
8537   op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
8538   if (!op_with_boolean_value_range_p (op1))
8539     return false;
8540
8541   /* Reduce number of cases to handle to NE_EXPR.  As there is no
8542      BIT_XNOR_EXPR we cannot replace A == B with a single statement.  */
8543   if (rhs_code == EQ_EXPR)
8544     {
8545       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
8546         op1 = int_const_binop (BIT_XOR_EXPR, op1, integer_one_node);
8547       else
8548         return false;
8549     }
8550
8551   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
8552   need_conversion
8553     = !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (op0));
8554
8555   /* Make sure to not sign-extend a 1-bit 1 when converting the result.  */
8556   if (need_conversion
8557       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
8558       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) == 1
8559       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs)) > 1)
8560     return false;
8561
8562   /* For A != 0 we can substitute A itself.  */
8563   if (integer_zerop (op1))
8564     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi,
8565                                     need_conversion
8566                                     ? NOP_EXPR : TREE_CODE (op0),
8567                                     op0, NULL_TREE);
8568   /* For A != B we substitute A ^ B.  Either with conversion.  */
8569   else if (need_conversion)
8570     {
8571       tree tem = make_ssa_name (TREE_TYPE (op0), NULL);
8572       gimple newop = gimple_build_assign_with_ops (BIT_XOR_EXPR, tem, op0, op1);
8573       gsi_insert_before (gsi, newop, GSI_SAME_STMT);
8574       gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, NOP_EXPR, tem, NULL_TREE);
8575     }
8576   /* Or without.  */
8577   else
8578     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, BIT_XOR_EXPR, op0, op1);
8579   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
8580
8581   return true;
8582 }
8583
8584 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
8585    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
8586    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
8587
8588 static bool
8589 simplify_div_or_mod_using_ranges (gimple stmt)
8590 {
8591   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
8592   tree val = NULL;
8593   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
8594   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
8595   value_range_t *vr = get_value_range (gimple_assign_rhs1 (stmt));
8596
8597   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
8598     {
8599       val = integer_one_node;
8600     }
8601   else
8602     {
8603       bool sop = false;
8604
8605       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
8606
8607       if (val
8608           && sop
8609           && integer_onep (val)
8610           && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
8611         {
8612           location_t location;
8613
8614           if (!gimple_has_location (stmt))
8615             location = input_location;
8616           else
8617             location = gimple_location (stmt);
8618           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
8619                       "assuming signed overflow does not occur when "
8620                       "simplifying %</%> or %<%%%> to %<>>%> or %<&%>");
8621         }
8622     }
8623
8624   if (val && integer_onep (val))
8625     {
8626       tree t;
8627
8628       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
8629         {
8630           t = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (op1));
8631           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, RSHIFT_EXPR);
8632           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
8633           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
8634         }
8635       else
8636         {
8637           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
8638           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t);
8639           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
8640
8641           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, BIT_AND_EXPR);
8642           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
8643           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
8644         }
8645
8646       update_stmt (stmt);
8647       return true;
8648     }
8649
8650   return false;
8651 }
8652
8653 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
8654    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
8655    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
8656
8657 static bool
8658 simplify_abs_using_ranges (gimple stmt)
8659 {
8660   tree val = NULL;
8661   tree op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
8662   tree type = TREE_TYPE (op);
8663   value_range_t *vr = get_value_range (op);
8664
8665   if (TYPE_UNSIGNED (type))
8666     {
8667       val = integer_zero_node;
8668     }
8669   else if (vr)
8670     {
8671       bool sop = false;
8672
8673       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
8674       if (!val)
8675         {
8676           sop = false;
8677           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node,
8678                                           &sop);
8679
8680           if (val)
8681             {
8682               if (integer_zerop (val))
8683                 val = integer_one_node;
8684               else if (integer_onep (val))
8685                 val = integer_zero_node;
8686             }
8687         }
8688
8689       if (val
8690           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
8691         {
8692           if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
8693             {
8694               location_t location;
8695
8696               if (!gimple_has_location (stmt))
8697                 location = input_location;
8698               else
8699                 location = gimple_location (stmt);
8700               warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
8701                           "assuming signed overflow does not occur when "
8702                           "simplifying %<abs (X)%> to %<X%> or %<-X%>");
8703             }
8704
8705           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op);
8706           if (integer_onep (val))
8707             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, NEGATE_EXPR);
8708           else
8709             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, SSA_NAME);
8710           update_stmt (stmt);
8711           return true;
8712         }
8713     }
8714
8715   return false;
8716 }
8717
8718 /* Optimize away redundant BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR.
8719    If all the bits that are being cleared by & are already
8720    known to be zero from VR, or all the bits that are being
8721    set by | are already known to be one from VR, the bit
8722    operation is redundant.  */
8723
8724 static bool
8725 simplify_bit_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
8726 {
8727   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
8728   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
8729   tree op = NULL_TREE;
8730   value_range_t vr0 = VR_INITIALIZER;
8731   value_range_t vr1 = VR_INITIALIZER;
8732   double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
8733   double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
8734   double_int mask;
8735
8736   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
8737     vr0 = *(get_value_range (op0));
8738   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
8739     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
8740   else
8741     return false;
8742
8743   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
8744     vr1 = *(get_value_range (op1));
8745   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
8746     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
8747   else
8748     return false;
8749
8750   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0, &must_be_nonzero0))
8751     return false;
8752   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1, &must_be_nonzero1))
8753     return false;
8754
8755   switch (gimple_assign_rhs_code (stmt))
8756     {
8757     case BIT_AND_EXPR:
8758       mask = may_be_nonzero0.and_not (must_be_nonzero1);
8759       if (mask.is_zero ())
8760         {
8761           op = op0;
8762           break;
8763         }
8764       mask = may_be_nonzero1.and_not (must_be_nonzero0);
8765       if (mask.is_zero ())
8766         {
8767           op = op1;
8768           break;
8769         }
8770       break;
8771     case BIT_IOR_EXPR:
8772       mask = may_be_nonzero0.and_not (must_be_nonzero1);
8773       if (mask.is_zero ())
8774         {
8775           op = op1;
8776           break;
8777         }
8778       mask = may_be_nonzero1.and_not (must_be_nonzero0);
8779       if (mask.is_zero ())
8780         {
8781           op = op0;
8782           break;
8783         }
8784       break;
8785     default:
8786       gcc_unreachable ();
8787     }
8788
8789   if (op == NULL_TREE)
8790     return false;
8791
8792   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, TREE_CODE (op), op, NULL);
8793   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
8794   return true;
8795 }
8796
8797 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
8798    a known value range VR.
8799
8800    If there is one and only one value which will satisfy the
8801    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
8802
8803 static tree
8804 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
8805                       tree op1, value_range_t *vr)
8806 {
8807   tree min = NULL;
8808   tree max = NULL;
8809
8810   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
8811      the conditional as it was written.  */
8812   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
8813     {
8814       /* This should not be negative infinity; there is no overflow
8815          here.  */
8816       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
8817
8818       max = op1;
8819       if (cond_code == LT_EXPR && !is_overflow_infinity (max))
8820         {
8821           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
8822           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
8823           if (EXPR_P (max))
8824             TREE_NO_WARNING (max) = 1;
8825         }
8826     }
8827   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
8828     {
8829       /* This should not be positive infinity; there is no overflow
8830          here.  */
8831       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
8832
8833       min = op1;
8834       if (cond_code == GT_EXPR && !is_overflow_infinity (min))
8835         {
8836           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
8837           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
8838           if (EXPR_P (min))
8839             TREE_NO_WARNING (min) = 1;
8840         }
8841     }
8842
8843   /* Now refine the minimum and maximum values using any
8844      value range information we have for op0.  */
8845   if (min && max)
8846     {
8847       if (compare_values (vr->min, min) == 1)
8848         min = vr->min;
8849       if (compare_values (vr->max, max) == -1)
8850         max = vr->max;
8851
8852       /* If the new min/max values have converged to a single value,
8853          then there is only one value which can satisfy the condition,
8854          return that value.  */
8855       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
8856         return min;
8857     }
8858   return NULL;
8859 }
8860
8861 /* Return whether the value range *VR fits in an integer type specified
8862    by PRECISION and UNSIGNED_P.  */
8863
8864 static bool
8865 range_fits_type_p (value_range_t *vr, unsigned precision, bool unsigned_p)
8866 {
8867   tree src_type;
8868   unsigned src_precision;
8869   double_int tem;
8870
8871   /* We can only handle integral and pointer types.  */
8872   src_type = TREE_TYPE (vr->min);
8873   if (!INTEGRAL_TYPE_P (src_type)
8874       && !POINTER_TYPE_P (src_type))
8875     return false;
8876
8877   /* An extension is fine unless VR is signed and unsigned_p,
8878      and so is an identity transform.  */
8879   src_precision = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (vr->min));
8880   if ((src_precision < precision
8881        && !(unsigned_p && !TYPE_UNSIGNED (src_type)))
8882       || (src_precision == precision
8883           && TYPE_UNSIGNED (src_type) == unsigned_p))
8884     return true;
8885
8886   /* Now we can only handle ranges with constant bounds.  */
8887   if (vr->type != VR_RANGE
8888       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
8889       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
8890     return false;
8891
8892   /* For sign changes, the MSB of the double_int has to be clear.
8893      An unsigned value with its MSB set cannot be represented by
8894      a signed double_int, while a negative value cannot be represented
8895      by an unsigned double_int.  */
8896   if (TYPE_UNSIGNED (src_type) != unsigned_p
8897       && (TREE_INT_CST_HIGH (vr->min) | TREE_INT_CST_HIGH (vr->max)) < 0)
8898     return false;
8899
8900   /* Then we can perform the conversion on both ends and compare
8901      the result for equality.  */
8902   tem = tree_to_double_int (vr->min).ext (precision, unsigned_p);
8903   if (tree_to_double_int (vr->min) != tem)
8904     return false;
8905   tem = tree_to_double_int (vr->max).ext (precision, unsigned_p);
8906   if (tree_to_double_int (vr->max) != tem)
8907     return false;
8908
8909   return true;
8910 }
8911
8912 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
8913    test if the range information indicates only one value can satisfy
8914    the original conditional.  */
8915
8916 static bool
8917 simplify_cond_using_ranges (gimple stmt)
8918 {
8919   tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
8920   tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
8921   enum tree_code cond_code = gimple_cond_code (stmt);
8922
8923   if (cond_code != NE_EXPR
8924       && cond_code != EQ_EXPR
8925       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
8926       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
8927       && is_gimple_min_invariant (op1))
8928     {
8929       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
8930
8931       /* If we have range information for OP0, then we might be
8932          able to simplify this conditional. */
8933       if (vr->type == VR_RANGE)
8934         {
8935           tree new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
8936
8937           if (new_tree)
8938             {
8939               if (dump_file)
8940                 {
8941                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
8942                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
8943                   fprintf (dump_file, " into ");
8944                 }
8945
8946               gimple_cond_set_code (stmt, EQ_EXPR);
8947               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
8948               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
8949
8950               update_stmt (stmt);
8951
8952               if (dump_file)
8953                 {
8954                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
8955                   fprintf (dump_file, "\n");
8956                 }
8957
8958               return true;
8959             }
8960
8961           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
8962              with integral types here, so no need to worry about
8963              issues with inverting FP comparisons.  */
8964           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
8965           new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
8966
8967           if (new_tree)
8968             {
8969               if (dump_file)
8970                 {
8971                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
8972                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
8973                   fprintf (dump_file, " into ");
8974                 }
8975
8976               gimple_cond_set_code (stmt, NE_EXPR);
8977               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
8978               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
8979
8980               update_stmt (stmt);
8981
8982               if (dump_file)
8983                 {
8984                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
8985                   fprintf (dump_file, "\n");
8986                 }
8987
8988               return true;
8989             }
8990         }
8991     }
8992
8993   /* If we have a comparison of an SSA_NAME (OP0) against a constant,
8994      see if OP0 was set by a type conversion where the source of
8995      the conversion is another SSA_NAME with a range that fits
8996      into the range of OP0's type.
8997
8998      If so, the conversion is redundant as the earlier SSA_NAME can be
8999      used for the comparison directly if we just massage the constant in the
9000      comparison.  */
9001   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
9002       && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
9003     {
9004       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op0);
9005       tree innerop;
9006
9007       if (!is_gimple_assign (def_stmt)
9008           || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
9009         return false;
9010
9011       innerop = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
9012
9013       if (TREE_CODE (innerop) == SSA_NAME
9014           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (innerop)))
9015         {
9016           value_range_t *vr = get_value_range (innerop);
9017
9018           if (range_int_cst_p (vr)
9019               && range_fits_type_p (vr,
9020                                     TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)),
9021                                     TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
9022               && int_fits_type_p (op1, TREE_TYPE (innerop))
9023               /* The range must not have overflowed, or if it did overflow
9024                  we must not be wrapping/trapping overflow and optimizing
9025                  with strict overflow semantics.  */
9026               && ((!is_negative_overflow_infinity (vr->min)
9027                    && !is_positive_overflow_infinity (vr->max))
9028                   || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (innerop))))
9029             {
9030               /* If the range overflowed and the user has asked for warnings
9031                  when strict overflow semantics were used to optimize code,
9032                  issue an appropriate warning.  */
9033               if ((is_negative_overflow_infinity (vr->min)
9034                    || is_positive_overflow_infinity (vr->max))
9035                   && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL))
9036                 {
9037                   location_t location;
9038
9039                   if (!gimple_has_location (stmt))
9040                     location = input_location;
9041                   else
9042                     location = gimple_location (stmt);
9043                   warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
9044                       "assuming signed overflow does not occur when "
9045                       "simplifying conditional");
9046                 }
9047
9048               tree newconst = fold_convert (TREE_TYPE (innerop), op1);
9049               gimple_cond_set_lhs (stmt, innerop);
9050               gimple_cond_set_rhs (stmt, newconst);
9051               return true;
9052             }
9053         }
9054     }
9055
9056   return false;
9057 }
9058
9059 /* Simplify a switch statement using the value range of the switch
9060    argument.  */
9061
9062 static bool
9063 simplify_switch_using_ranges (gimple stmt)
9064 {
9065   tree op = gimple_switch_index (stmt);
9066   value_range_t *vr;
9067   bool take_default;
9068   edge e;
9069   edge_iterator ei;
9070   size_t i = 0, j = 0, n, n2;
9071   tree vec2;
9072   switch_update su;
9073   size_t k = 1, l = 0;
9074
9075   if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
9076     {
9077       vr = get_value_range (op);
9078
9079       /* We can only handle integer ranges.  */
9080       if ((vr->type != VR_RANGE
9081            && vr->type != VR_ANTI_RANGE)
9082           || symbolic_range_p (vr))
9083         return false;
9084
9085       /* Find case label for min/max of the value range.  */
9086       take_default = !find_case_label_ranges (stmt, vr, &i, &j, &k, &l);
9087     }
9088   else if (TREE_CODE (op) == INTEGER_CST)
9089     {
9090       take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, op, &i);
9091       if (take_default)
9092         {
9093           i = 1;
9094           j = 0;
9095         }
9096       else
9097         {
9098           j = i;
9099         }
9100     }
9101   else
9102     return false;
9103
9104   n = gimple_switch_num_labels (stmt);
9105
9106   /* Bail out if this is just all edges taken.  */
9107   if (i == 1
9108       && j == n - 1
9109       && take_default)
9110     return false;
9111
9112   /* Build a new vector of taken case labels.  */
9113   vec2 = make_tree_vec (j - i + 1 + l - k + 1 + (int)take_default);
9114   n2 = 0;
9115
9116   /* Add the default edge, if necessary.  */
9117   if (take_default)
9118     TREE_VEC_ELT (vec2, n2++) = gimple_switch_default_label (stmt);
9119
9120   for (; i <= j; ++i, ++n2)
9121     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, i);
9122
9123   for (; k <= l; ++k, ++n2)
9124     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, k);
9125
9126   /* Mark needed edges.  */
9127   for (i = 0; i < n2; ++i)
9128     {
9129       e = find_edge (gimple_bb (stmt),
9130                      label_to_block (CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, i))));
9131       e->aux = (void *)-1;
9132     }
9133
9134   /* Queue not needed edges for later removal.  */
9135   FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (stmt)->succs)
9136     {
9137       if (e->aux == (void *)-1)
9138         {
9139           e->aux = NULL;
9140           continue;
9141         }
9142
9143       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
9144         {
9145           fprintf (dump_file, "removing unreachable case label\n");
9146         }
9147       to_remove_edges.safe_push (e);
9148       e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
9149     }
9150
9151   /* And queue an update for the stmt.  */
9152   su.stmt = stmt;
9153   su.vec = vec2;
9154   to_update_switch_stmts.safe_push (su);
9155   return false;
9156 }
9157
9158 /* Simplify an integral conversion from an SSA name in STMT.  */
9159
9160 static bool
9161 simplify_conversion_using_ranges (gimple stmt)
9162 {
9163   tree innerop, middleop, finaltype;
9164   gimple def_stmt;
9165   value_range_t *innervr;
9166   bool inner_unsigned_p, middle_unsigned_p, final_unsigned_p;
9167   unsigned inner_prec, middle_prec, final_prec;
9168   double_int innermin, innermed, innermax, middlemin, middlemed, middlemax;
9169
9170   finaltype = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
9171   if (!INTEGRAL_TYPE_P (finaltype))
9172     return false;
9173   middleop = gimple_assign_rhs1 (stmt);
9174   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (middleop);
9175   if (!is_gimple_assign (def_stmt)
9176       || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
9177     return false;
9178   innerop = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
9179   if (TREE_CODE (innerop) != SSA_NAME
9180       || SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (innerop))
9181     return false;
9182
9183   /* Get the value-range of the inner operand.  */
9184   innervr = get_value_range (innerop);
9185   if (innervr->type != VR_RANGE
9186       || TREE_CODE (innervr->min) != INTEGER_CST
9187       || TREE_CODE (innervr->max) != INTEGER_CST)
9188     return false;
9189
9190   /* Simulate the conversion chain to check if the result is equal if
9191      the middle conversion is removed.  */
9192   innermin = tree_to_double_int (innervr->min);
9193   innermax = tree_to_double_int (innervr->max);
9194
9195   inner_prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (innerop));
9196   middle_prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop));
9197   final_prec = TYPE_PRECISION (finaltype);
9198
9199   /* If the first conversion is not injective, the second must not
9200      be widening.  */
9201   if ((innermax - innermin).ugt (double_int::mask (middle_prec))
9202       && middle_prec < final_prec)
9203     return false;
9204   /* We also want a medium value so that we can track the effect that
9205      narrowing conversions with sign change have.  */
9206   inner_unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (innerop));
9207   if (inner_unsigned_p)
9208     innermed = double_int::mask (inner_prec).lrshift (1, inner_prec);
9209   else
9210     innermed = double_int_zero;
9211   if (innermin.cmp (innermed, inner_unsigned_p) >= 0
9212       || innermed.cmp (innermax, inner_unsigned_p) >= 0)
9213     innermed = innermin;
9214
9215   middle_unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop));
9216   middlemin = innermin.ext (middle_prec, middle_unsigned_p);
9217   middlemed = innermed.ext (middle_prec, middle_unsigned_p);
9218   middlemax = innermax.ext (middle_prec, middle_unsigned_p);
9219
9220   /* Require that the final conversion applied to both the original
9221      and the intermediate range produces the same result.  */
9222   final_unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (finaltype);
9223   if (middlemin.ext (final_prec, final_unsigned_p)
9224          != innermin.ext (final_prec, final_unsigned_p)
9225       || middlemed.ext (final_prec, final_unsigned_p)
9226          != innermed.ext (final_prec, final_unsigned_p)
9227       || middlemax.ext (final_prec, final_unsigned_p)
9228          != innermax.ext (final_prec, final_unsigned_p))
9229     return false;
9230
9231   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, innerop);
9232   update_stmt (stmt);
9233   return true;
9234 }
9235
9236 /* Simplify a conversion from integral SSA name to float in STMT.  */
9237
9238 static bool
9239 simplify_float_conversion_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
9240 {
9241   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
9242   value_range_t *vr = get_value_range (rhs1);
9243   enum machine_mode fltmode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)));
9244   enum machine_mode mode;
9245   tree tem;
9246   gimple conv;
9247
9248   /* We can only handle constant ranges.  */
9249   if (vr->type != VR_RANGE
9250       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
9251       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
9252     return false;
9253
9254   /* First check if we can use a signed type in place of an unsigned.  */
9255   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))
9256       && (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)), 0)
9257           != CODE_FOR_nothing)
9258       && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION
9259                                   (TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1))), 0))
9260     mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1));
9261   /* If we can do the conversion in the current input mode do nothing.  */
9262   else if (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)),
9263                         TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))) != CODE_FOR_nothing)
9264     return false;
9265   /* Otherwise search for a mode we can use, starting from the narrowest
9266      integer mode available.  */
9267   else
9268     {
9269       mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
9270       do
9271         {
9272           /* If we cannot do a signed conversion to float from mode
9273              or if the value-range does not fit in the signed type
9274              try with a wider mode.  */
9275           if (can_float_p (fltmode, mode, 0) != CODE_FOR_nothing
9276               && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION (mode), 0))
9277             break;
9278
9279           mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
9280           /* But do not widen the input.  Instead leave that to the
9281              optabs expansion code.  */
9282           if (GET_MODE_PRECISION (mode) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1)))
9283             return false;
9284         }
9285       while (mode != VOIDmode);
9286       if (mode == VOIDmode)
9287         return false;
9288     }
9289
9290   /* It works, insert a truncation or sign-change before the
9291      float conversion.  */
9292   tem = make_ssa_name (build_nonstandard_integer_type
9293                           (GET_MODE_PRECISION (mode), 0), NULL);
9294   conv = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, tem, rhs1, NULL_TREE);
9295   gsi_insert_before (gsi, conv, GSI_SAME_STMT);
9296   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, tem);
9297   update_stmt (stmt);
9298
9299   return true;
9300 }
9301
9302 /* Simplify an internal fn call using ranges if possible.  */
9303
9304 static bool
9305 simplify_internal_call_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
9306 {
9307   enum tree_code subcode;
9308   switch (gimple_call_internal_fn (stmt))
9309     {
9310     case IFN_UBSAN_CHECK_ADD:
9311       subcode = PLUS_EXPR;
9312       break;
9313     case IFN_UBSAN_CHECK_SUB:
9314       subcode = MINUS_EXPR;
9315       break;
9316     case IFN_UBSAN_CHECK_MUL:
9317       subcode = MULT_EXPR;
9318       break;
9319     default:
9320       return false;
9321     }
9322
9323   value_range_t vr0 = VR_INITIALIZER;
9324   value_range_t vr1 = VR_INITIALIZER;
9325   tree op0 = gimple_call_arg (stmt, 0);
9326   tree op1 = gimple_call_arg (stmt, 1);
9327
9328   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
9329     vr0 = *get_value_range (op0);
9330   else if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST)
9331     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
9332   else
9333     return false;
9334
9335   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
9336     vr1 = *get_value_range (op1);
9337   else if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
9338     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
9339   else
9340     return false;
9341
9342   if (!range_int_cst_p (&vr0) || !range_int_cst_p (&vr1))
9343     return false;
9344
9345   tree r1 = int_const_binop (subcode, vr0.min, vr1.min);
9346   tree r2 = int_const_binop (subcode, vr0.max, vr1.max);
9347   if (r1 == NULL_TREE || TREE_OVERFLOW (r1)
9348       || r2 == NULL_TREE || TREE_OVERFLOW (r2))
9349     return false;
9350   if (subcode == MULT_EXPR)
9351     {
9352       tree r3 = int_const_binop (subcode, vr0.min, vr1.max);
9353       tree r4 = int_const_binop (subcode, vr0.max, vr1.min);
9354       if (r3 == NULL_TREE || TREE_OVERFLOW (r3)
9355           || r4 == NULL_TREE || TREE_OVERFLOW (r4))
9356         return false;
9357     }
9358   gimple g = gimple_build_assign_with_ops (subcode, gimple_call_lhs (stmt),
9359                                            op0, op1);
9360   gsi_replace (gsi, g, false);
9361   return true;
9362 }
9363
9364 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
9365
9366 static bool
9367 simplify_stmt_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi)
9368 {
9369   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
9370   if (is_gimple_assign (stmt))
9371     {
9372       enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
9373       tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
9374
9375       switch (rhs_code)
9376         {
9377         case EQ_EXPR:
9378         case NE_EXPR:
9379           /* Transform EQ_EXPR, NE_EXPR into BIT_XOR_EXPR or identity
9380              if the RHS is zero or one, and the LHS are known to be boolean
9381              values.  */
9382           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
9383             return simplify_truth_ops_using_ranges (gsi, stmt);
9384           break;
9385
9386       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
9387          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
9388          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
9389         case TRUNC_DIV_EXPR:
9390         case TRUNC_MOD_EXPR:
9391           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1))
9392               && integer_pow2p (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
9393             return simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt);
9394           break;
9395
9396       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
9397         case ABS_EXPR:
9398           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
9399               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
9400             return simplify_abs_using_ranges (stmt);
9401           break;
9402
9403         case BIT_AND_EXPR:
9404         case BIT_IOR_EXPR:
9405           /* Optimize away BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR
9406              if all the bits being cleared are already cleared or
9407              all the bits being set are already set.  */
9408           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
9409             return simplify_bit_ops_using_ranges (gsi, stmt);
9410           break;
9411
9412         CASE_CONVERT:
9413           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
9414               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
9415             return simplify_conversion_using_ranges (stmt);
9416           break;
9417
9418         case FLOAT_EXPR:
9419           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
9420               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
9421             return simplify_float_conversion_using_ranges (gsi, stmt);
9422           break;
9423
9424         default:
9425           break;
9426         }
9427     }
9428   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
9429     return simplify_cond_using_ranges (stmt);
9430   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
9431     return simplify_switch_using_ranges (stmt);
9432   else if (is_gimple_call (stmt)
9433            && gimple_call_internal_p (stmt))
9434     return simplify_internal_call_using_ranges (gsi, stmt);
9435
9436   return false;
9437 }
9438
9439 /* If the statement pointed by SI has a predicate whose value can be
9440    computed using the value range information computed by VRP, compute
9441    its value and return true.  Otherwise, return false.  */
9442
9443 static bool
9444 fold_predicate_in (gimple_stmt_iterator *si)
9445 {
9446   bool assignment_p = false;
9447   tree val;
9448   gimple stmt = gsi_stmt (*si);
9449
9450   if (is_gimple_assign (stmt)
9451       && TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)) == tcc_comparison)
9452     {
9453       assignment_p = true;
9454       val = vrp_evaluate_conditional (gimple_assign_rhs_code (stmt),
9455                                       gimple_assign_rhs1 (stmt),
9456                                       gimple_assign_rhs2 (stmt),
9457                                       stmt);
9458     }
9459   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
9460     val = vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
9461                                     gimple_cond_lhs (stmt),
9462                                     gimple_cond_rhs (stmt),
9463                                     stmt);
9464   else
9465     return false;
9466
9467   if (val)
9468     {
9469       if (assignment_p)
9470         val = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), val);
9471
9472       if (dump_file)
9473         {
9474           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
9475           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
9476           fprintf (dump_file, " to ");
9477           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
9478           fprintf (dump_file, "\n");
9479         }
9480
9481       if (is_gimple_assign (stmt))
9482         gimple_assign_set_rhs_from_tree (si, val);
9483       else
9484         {
9485           gcc_assert (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND);
9486           if (integer_zerop (val))
9487             gimple_cond_make_false (stmt);
9488           else if (integer_onep (val))
9489             gimple_cond_make_true (stmt);
9490           else
9491             gcc_unreachable ();
9492         }
9493
9494       return true;
9495     }
9496
9497   return false;
9498 }
9499
9500 /* Callback for substitute_and_fold folding the stmt at *SI.  */
9501
9502 static bool
9503 vrp_fold_stmt (gimple_stmt_iterator *si)
9504 {
9505   if (fold_predicate_in (si))
9506     return true;
9507
9508   return simplify_stmt_using_ranges (si);
9509 }
9510
9511 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
9512    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge.
9513
9514    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
9515    restored.  */
9516 static vec<tree> equiv_stack;
9517
9518 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump threading
9519    code with a simple API for simplifying statements.  STMT is the
9520    statement we want to simplify, WITHIN_STMT provides the location
9521    for any overflow warnings.  */
9522
9523 static tree
9524 simplify_stmt_for_jump_threading (gimple stmt, gimple within_stmt)
9525 {
9526   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
9527     return vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
9528                                      gimple_cond_lhs (stmt),
9529                                      gimple_cond_rhs (stmt), within_stmt);
9530
9531   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_ASSIGN)
9532     {
9533       value_range_t new_vr = VR_INITIALIZER;
9534       tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
9535
9536       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
9537           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
9538               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
9539         {
9540           extract_range_from_assignment (&new_vr, stmt);
9541           if (range_int_cst_singleton_p (&new_vr))
9542             return new_vr.min;
9543         }
9544     }
9545
9546   return NULL_TREE;
9547 }
9548
9549 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
9550    one successor present jump threading opportunities, i.e.,
9551    when the block is reached from a specific predecessor, we
9552    may be able to determine which of the outgoing edges will
9553    be traversed.  When this optimization applies, we are able
9554    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
9555    optimization opportunities.
9556
9557    This routine is effectively a driver for the generic jump
9558    threading code.  It basically just presents the generic code
9559    with edges that may be suitable for jump threading.
9560
9561    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
9562    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
9563    those opportunities would be very limited and the compile time cost
9564    to expose those opportunities would be significant.
9565
9566    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
9567    for later realization.  */
9568
9569 static void
9570 identify_jump_threads (void)
9571 {
9572   basic_block bb;
9573   gimple dummy;
9574   int i;
9575   edge e;
9576
9577   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
9578      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
9579      information as we need it within the jump threading code.  */
9580   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
9581
9582   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
9583      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
9584      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
9585      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
9586      recompute it.  */
9587   mark_dfs_back_edges ();
9588
9589   /* Do not thread across edges we are about to remove.  Just marking
9590      them as EDGE_DFS_BACK will do.  */
9591   FOR_EACH_VEC_ELT (to_remove_edges, i, e)
9592     e->flags |= EDGE_DFS_BACK;
9593
9594   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
9595      that might be recorded.  */
9596   equiv_stack.create (20);
9597
9598   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
9599      conditional and just modify it in-place when attempting to
9600      thread jumps.  */
9601   dummy = gimple_build_cond (EQ_EXPR,
9602                              integer_zero_node, integer_zero_node,
9603                              NULL, NULL);
9604
9605   /* Walk through all the blocks finding those which present a
9606      potential jump threading opportunity.  We could set this up
9607      as a dominator walker and record data during the walk, but
9608      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
9609      threading opportunities we are trying to identify at this
9610      point in compilation.  */
9611   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
9612     {
9613       gimple last;
9614
9615       /* If the generic jump threading code does not find this block
9616          interesting, then there is nothing to do.  */
9617       if (! potentially_threadable_block (bb))
9618         continue;
9619
9620       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
9621          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
9622          terribly important.  */
9623       last = gsi_stmt (gsi_last_bb (bb));
9624
9625       /* We're basically looking for a switch or any kind of conditional with
9626          integral or pointer type arguments.  Note the type of the second
9627          argument will be the same as the first argument, so no need to
9628          check it explicitly.  */
9629       if (gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
9630           || (gimple_code (last) == GIMPLE_COND
9631               && TREE_CODE (gimple_cond_lhs (last)) == SSA_NAME
9632               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last)))
9633                   || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last))))
9634               && (TREE_CODE (gimple_cond_rhs (last)) == SSA_NAME
9635                   || is_gimple_min_invariant (gimple_cond_rhs (last)))))
9636         {
9637           edge_iterator ei;
9638
9639           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
9640              successors which also ends in a suitable conditional or
9641              switch statement.  For each predecessor, see if we can thread
9642              it to a specific successor.  */
9643           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
9644             {
9645               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
9646                  in the CFG.  */
9647               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
9648                 continue;
9649
9650               thread_across_edge (dummy, e, true, &equiv_stack,
9651                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
9652             }
9653         }
9654     }
9655
9656   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
9657      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
9658      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
9659 }
9660
9661 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
9662    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
9663    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
9664
9665    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
9666    processing by the pass manager.  */
9667 static void
9668 finalize_jump_threads (void)
9669 {
9670   thread_through_all_blocks (false);
9671   equiv_stack.release ();
9672 }
9673
9674
9675 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
9676
9677 static void
9678 vrp_finalize (void)
9679 {
9680   size_t i;
9681
9682   values_propagated = true;
9683
9684   if (dump_file)
9685     {
9686       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
9687       dump_all_value_ranges (dump_file);
9688       fprintf (dump_file, "\n");
9689     }
9690
9691   substitute_and_fold (op_with_constant_singleton_value_range,
9692                        vrp_fold_stmt, false);
9693
9694   if (warn_array_bounds)
9695     check_all_array_refs ();
9696
9697   /* We must identify jump threading opportunities before we release
9698      the datastructures built by VRP.  */
9699   identify_jump_threads ();
9700
9701   /* Set value range to non pointer SSA_NAMEs.  */
9702   for (i  = 0; i < num_vr_values; i++)
9703     if (vr_value[i])
9704       {
9705         tree name = ssa_name (i);
9706
9707       if (!name
9708           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (name))
9709           || (vr_value[i]->type == VR_VARYING)
9710           || (vr_value[i]->type == VR_UNDEFINED))
9711         continue;
9712
9713         if ((TREE_CODE (vr_value[i]->min) == INTEGER_CST)
9714             && (TREE_CODE (vr_value[i]->max) == INTEGER_CST)
9715             && (vr_value[i]->type == VR_RANGE
9716                 || vr_value[i]->type == VR_ANTI_RANGE))
9717           set_range_info (name, vr_value[i]->type,
9718                           tree_to_double_int (vr_value[i]->min),
9719                           tree_to_double_int (vr_value[i]->max));
9720       }
9721
9722   /* Free allocated memory.  */
9723   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
9724     if (vr_value[i])
9725       {
9726         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
9727         free (vr_value[i]);
9728       }
9729
9730   free (vr_value);
9731   free (vr_phi_edge_counts);
9732
9733   /* So that we can distinguish between VRP data being available
9734      and not available.  */
9735   vr_value = NULL;
9736   vr_phi_edge_counts = NULL;
9737 }
9738
9739
9740 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
9741    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
9742    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
9743    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
9744    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
9745
9746    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
9747    instead of constants.
9748
9749    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
9750    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
9751
9752      1  x_9 = p_3->a;
9753      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
9754      3  if (p_4 == q_2)
9755      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
9756      5  endif
9757      6  if (q_2)
9758
9759    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
9760    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
9761    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
9762
9763    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
9764    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
9765    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
9766    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
9767
9768    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
9769    between names so that we can take advantage of information from
9770    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
9771    equivalency relation is transitive but not symmetric.
9772
9773    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
9774    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
9775    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
9776
9777    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
9778    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
9779    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
9780    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
9781    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
9782    probabilities to aid branch prediction.  */
9783
9784 static unsigned int
9785 execute_vrp (void)
9786 {
9787   int i;
9788   edge e;
9789   switch_update *su;
9790
9791   loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
9792   rewrite_into_loop_closed_ssa (NULL, TODO_update_ssa);
9793   scev_initialize ();
9794
9795   /* ???  This ends up using stale EDGE_DFS_BACK for liveness computation.
9796      Inserting assertions may split edges which will invalidate
9797      EDGE_DFS_BACK.  */
9798   insert_range_assertions ();
9799
9800   to_remove_edges.create (10);
9801   to_update_switch_stmts.create (5);
9802   threadedge_initialize_values ();
9803
9804   /* For visiting PHI nodes we need EDGE_DFS_BACK computed.  */
9805   mark_dfs_back_edges ();
9806
9807   vrp_initialize ();
9808   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
9809   vrp_finalize ();
9810
9811   free_numbers_of_iterations_estimates ();
9812
9813   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
9814      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
9815      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
9816   remove_range_assertions ();
9817
9818   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
9819      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
9820      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
9821      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
9822      duplication and CFG manipulation.  */
9823   update_ssa (TODO_update_ssa);
9824
9825   finalize_jump_threads ();
9826
9827   /* Remove dead edges from SWITCH_EXPR optimization.  This leaves the
9828      CFG in a broken state and requires a cfg_cleanup run.  */
9829   FOR_EACH_VEC_ELT (to_remove_edges, i, e)
9830     remove_edge (e);
9831   /* Update SWITCH_EXPR case label vector.  */
9832   FOR_EACH_VEC_ELT (to_update_switch_stmts, i, su)
9833     {
9834       size_t j;
9835       size_t n = TREE_VEC_LENGTH (su->vec);
9836       tree label;
9837       gimple_switch_set_num_labels (su->stmt, n);
9838       for (j = 0; j < n; j++)
9839         gimple_switch_set_label (su->stmt, j, TREE_VEC_ELT (su->vec, j));
9840       /* As we may have replaced the default label with a regular one
9841          make sure to make it a real default label again.  This ensures
9842          optimal expansion.  */
9843       label = gimple_switch_label (su->stmt, 0);
9844       CASE_LOW (label) = NULL_TREE;
9845       CASE_HIGH (label) = NULL_TREE;
9846     }
9847
9848   if (to_remove_edges.length () > 0)
9849     {
9850       free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
9851       if (current_loops)
9852         loops_state_set (LOOPS_NEED_FIXUP);
9853     }
9854
9855   to_remove_edges.release ();
9856   to_update_switch_stmts.release ();
9857   threadedge_finalize_values ();
9858
9859   scev_finalize ();
9860   loop_optimizer_finalize ();
9861   return 0;
9862 }
9863
9864 static bool
9865 gate_vrp (void)
9866 {
9867   return flag_tree_vrp != 0;
9868 }
9869
9870 namespace {
9871
9872 const pass_data pass_data_vrp =
9873 {
9874   GIMPLE_PASS, /* type */
9875   "vrp", /* name */
9876   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
9877   true, /* has_gate */
9878   true, /* has_execute */
9879   TV_TREE_VRP, /* tv_id */
9880   PROP_ssa, /* properties_required */
9881   0, /* properties_provided */
9882   0, /* properties_destroyed */
9883   0, /* todo_flags_start */
9884   ( TODO_cleanup_cfg | TODO_update_ssa
9885     | TODO_verify_ssa
9886     | TODO_verify_flow ), /* todo_flags_finish */
9887 };
9888
9889 class pass_vrp : public gimple_opt_pass
9890 {
9891 public:
9892   pass_vrp (gcc::context *ctxt)
9893     : gimple_opt_pass (pass_data_vrp, ctxt)
9894   {}
9895
9896   /* opt_pass methods: */
9897   opt_pass * clone () { return new pass_vrp (m_ctxt); }
9898   bool gate () { return gate_vrp (); }
9899   unsigned int execute () { return execute_vrp (); }
9900
9901 }; // class pass_vrp
9902
9903 } // anon namespace
9904
9905 gimple_opt_pass *
9906 make_pass_vrp (gcc::context *ctxt)
9907 {
9908   return new pass_vrp (ctxt);
9909 }