Use std::swap instead of explicit swaps
[platform/upstream/gcc.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005-2015 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 "hash-set.h"
27 #include "machmode.h"
28 #include "vec.h"
29 #include "double-int.h"
30 #include "input.h"
31 #include "alias.h"
32 #include "symtab.h"
33 #include "wide-int.h"
34 #include "inchash.h"
35 #include "tree.h"
36 #include "fold-const.h"
37 #include "stor-layout.h"
38 #include "calls.h"
39 #include "predict.h"
40 #include "hard-reg-set.h"
41 #include "function.h"
42 #include "dominance.h"
43 #include "cfg.h"
44 #include "cfganal.h"
45 #include "basic-block.h"
46 #include "tree-ssa-alias.h"
47 #include "internal-fn.h"
48 #include "gimple-fold.h"
49 #include "tree-eh.h"
50 #include "gimple-expr.h"
51 #include "is-a.h"
52 #include "gimple.h"
53 #include "gimple-iterator.h"
54 #include "gimple-walk.h"
55 #include "gimple-ssa.h"
56 #include "tree-cfg.h"
57 #include "tree-phinodes.h"
58 #include "ssa-iterators.h"
59 #include "stringpool.h"
60 #include "tree-ssanames.h"
61 #include "tree-ssa-loop-manip.h"
62 #include "tree-ssa-loop-niter.h"
63 #include "tree-ssa-loop.h"
64 #include "tree-into-ssa.h"
65 #include "tree-ssa.h"
66 #include "tree-pass.h"
67 #include "tree-dump.h"
68 #include "gimple-pretty-print.h"
69 #include "diagnostic-core.h"
70 #include "intl.h"
71 #include "cfgloop.h"
72 #include "tree-scalar-evolution.h"
73 #include "tree-ssa-propagate.h"
74 #include "tree-chrec.h"
75 #include "tree-ssa-threadupdate.h"
76 #include "hashtab.h"
77 #include "rtl.h"
78 #include "statistics.h"
79 #include "real.h"
80 #include "fixed-value.h"
81 #include "insn-config.h"
82 #include "expmed.h"
83 #include "dojump.h"
84 #include "explow.h"
85 #include "emit-rtl.h"
86 #include "varasm.h"
87 #include "stmt.h"
88 #include "expr.h"
89 #include "insn-codes.h"
90 #include "optabs.h"
91 #include "tree-ssa-scopedtables.h"
92 #include "tree-ssa-threadedge.h"
93
94
95
96 /* Range of values that can be associated with an SSA_NAME after VRP
97    has executed.  */
98 struct value_range_d
99 {
100   /* Lattice value represented by this range.  */
101   enum value_range_type type;
102
103   /* Minimum and maximum values represented by this range.  These
104      values should be interpreted as follows:
105
106         - If TYPE is VR_UNDEFINED or VR_VARYING then MIN and MAX must
107           be NULL.
108
109         - If TYPE == VR_RANGE then MIN holds the minimum value and
110           MAX holds the maximum value of the range [MIN, MAX].
111
112         - If TYPE == ANTI_RANGE the variable is known to NOT
113           take any values in the range [MIN, MAX].  */
114   tree min;
115   tree max;
116
117   /* Set of SSA names whose value ranges are equivalent to this one.
118      This set is only valid when TYPE is VR_RANGE or VR_ANTI_RANGE.  */
119   bitmap equiv;
120 };
121
122 typedef struct value_range_d value_range_t;
123
124 #define VR_INITIALIZER { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL }
125
126 /* Set of SSA names found live during the RPO traversal of the function
127    for still active basic-blocks.  */
128 static sbitmap *live;
129
130 /* Return true if the SSA name NAME is live on the edge E.  */
131
132 static bool
133 live_on_edge (edge e, tree name)
134 {
135   return (live[e->dest->index]
136           && bitmap_bit_p (live[e->dest->index], SSA_NAME_VERSION (name)));
137 }
138
139 /* Local functions.  */
140 static int compare_values (tree val1, tree val2);
141 static int compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *);
142 static void vrp_meet (value_range_t *, value_range_t *);
143 static void vrp_intersect_ranges (value_range_t *, value_range_t *);
144 static tree vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code,
145                                                      tree, tree, bool, bool *,
146                                                      bool *);
147
148 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
149    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
150    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
151    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
152    SSA name.  */
153 struct assert_locus_d
154 {
155   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
156   basic_block bb;
157
158   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
159      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
160   edge e;
161
162   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
163   gimple_stmt_iterator si;
164
165   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
166   enum tree_code comp_code;
167
168   /* Value being compared against.  */
169   tree val;
170
171   /* Expression to compare.  */
172   tree expr;
173
174   /* Next node in the linked list.  */
175   struct assert_locus_d *next;
176 };
177
178 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
179
180 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
181    assertions that should be inserted in the IL.  */
182 static bitmap need_assert_for;
183
184 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
185    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
186    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
187 static assert_locus_t *asserts_for;
188
189 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
190    of values that SSA name N_I may take.  */
191 static unsigned num_vr_values;
192 static value_range_t **vr_value;
193 static bool values_propagated;
194
195 /* For a PHI node which sets SSA name N_I, VR_COUNTS[I] holds the
196    number of executable edges we saw the last time we visited the
197    node.  */
198 static int *vr_phi_edge_counts;
199
200 typedef struct {
201   gswitch *stmt;
202   tree vec;
203 } switch_update;
204
205 static vec<edge> to_remove_edges;
206 static vec<switch_update> to_update_switch_stmts;
207
208
209 /* Return the maximum value for TYPE.  */
210
211 static inline tree
212 vrp_val_max (const_tree type)
213 {
214   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
215     return NULL_TREE;
216
217   return TYPE_MAX_VALUE (type);
218 }
219
220 /* Return the minimum value for TYPE.  */
221
222 static inline tree
223 vrp_val_min (const_tree type)
224 {
225   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
226     return NULL_TREE;
227
228   return TYPE_MIN_VALUE (type);
229 }
230
231 /* Return whether VAL is equal to the maximum value of its type.  This
232    will be true for a positive overflow infinity.  We can't do a
233    simple equality comparison with TYPE_MAX_VALUE because C typedefs
234    and Ada subtypes can produce types whose TYPE_MAX_VALUE is not ==
235    to the integer constant with the same value in the type.  */
236
237 static inline bool
238 vrp_val_is_max (const_tree val)
239 {
240   tree type_max = vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
241   return (val == type_max
242           || (type_max != NULL_TREE
243               && operand_equal_p (val, type_max, 0)));
244 }
245
246 /* Return whether VAL is equal to the minimum value of its type.  This
247    will be true for a negative overflow infinity.  */
248
249 static inline bool
250 vrp_val_is_min (const_tree val)
251 {
252   tree type_min = vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
253   return (val == type_min
254           || (type_min != NULL_TREE
255               && operand_equal_p (val, type_min, 0)));
256 }
257
258
259 /* Return whether TYPE should use an overflow infinity distinct from
260    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  We use an overflow infinity value to
261    represent a signed overflow during VRP computations.  An infinity
262    is distinct from a half-range, which will go from some number to
263    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  */
264
265 static inline bool
266 needs_overflow_infinity (const_tree type)
267 {
268   return INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type);
269 }
270
271 /* Return whether TYPE can support our overflow infinity
272    representation: we use the TREE_OVERFLOW flag, which only exists
273    for constants.  If TYPE doesn't support this, we don't optimize
274    cases which would require signed overflow--we drop them to
275    VARYING.  */
276
277 static inline bool
278 supports_overflow_infinity (const_tree type)
279 {
280   tree min = vrp_val_min (type), max = vrp_val_max (type);
281 #ifdef ENABLE_CHECKING
282   gcc_assert (needs_overflow_infinity (type));
283 #endif
284   return (min != NULL_TREE
285           && CONSTANT_CLASS_P (min)
286           && max != NULL_TREE
287           && CONSTANT_CLASS_P (max));
288 }
289
290 /* VAL is the maximum or minimum value of a type.  Return a
291    corresponding overflow infinity.  */
292
293 static inline tree
294 make_overflow_infinity (tree val)
295 {
296   gcc_checking_assert (val != NULL_TREE && CONSTANT_CLASS_P (val));
297   val = copy_node (val);
298   TREE_OVERFLOW (val) = 1;
299   return val;
300 }
301
302 /* Return a negative overflow infinity for TYPE.  */
303
304 static inline tree
305 negative_overflow_infinity (tree type)
306 {
307   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
308   return make_overflow_infinity (vrp_val_min (type));
309 }
310
311 /* Return a positive overflow infinity for TYPE.  */
312
313 static inline tree
314 positive_overflow_infinity (tree type)
315 {
316   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
317   return make_overflow_infinity (vrp_val_max (type));
318 }
319
320 /* Return whether VAL is a negative overflow infinity.  */
321
322 static inline bool
323 is_negative_overflow_infinity (const_tree val)
324 {
325   return (TREE_OVERFLOW_P (val)
326           && needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
327           && vrp_val_is_min (val));
328 }
329
330 /* Return whether VAL is a positive overflow infinity.  */
331
332 static inline bool
333 is_positive_overflow_infinity (const_tree val)
334 {
335   return (TREE_OVERFLOW_P (val)
336           && needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
337           && vrp_val_is_max (val));
338 }
339
340 /* Return whether VAL is a positive or negative overflow infinity.  */
341
342 static inline bool
343 is_overflow_infinity (const_tree val)
344 {
345   return (TREE_OVERFLOW_P (val)
346           && needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
347           && (vrp_val_is_min (val) || vrp_val_is_max (val)));
348 }
349
350 /* Return whether STMT has a constant rhs that is_overflow_infinity. */
351
352 static inline bool
353 stmt_overflow_infinity (gimple stmt)
354 {
355   if (is_gimple_assign (stmt)
356       && get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)) ==
357       GIMPLE_SINGLE_RHS)
358     return is_overflow_infinity (gimple_assign_rhs1 (stmt));
359   return false;
360 }
361
362 /* If VAL is now an overflow infinity, return VAL.  Otherwise, return
363    the same value with TREE_OVERFLOW clear.  This can be used to avoid
364    confusing a regular value with an overflow value.  */
365
366 static inline tree
367 avoid_overflow_infinity (tree val)
368 {
369   if (!is_overflow_infinity (val))
370     return val;
371
372   if (vrp_val_is_max (val))
373     return vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
374   else
375     {
376       gcc_checking_assert (vrp_val_is_min (val));
377       return vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
378     }
379 }
380
381
382 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
383    current function signature.  */
384
385 static bool
386 nonnull_arg_p (const_tree arg)
387 {
388   tree t, attrs, fntype;
389   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
390
391   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
392
393   /* The static chain decl is always non null.  */
394   if (arg == cfun->static_chain_decl)
395     return true;
396
397   /* THIS argument of method is always non-NULL.  */
398   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (current_function_decl)) == METHOD_TYPE
399       && arg == DECL_ARGUMENTS (current_function_decl)
400       && flag_delete_null_pointer_checks)
401     return true;
402
403   /* Values passed by reference are always non-NULL.  */
404   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == REFERENCE_TYPE
405       && flag_delete_null_pointer_checks)
406     return true;
407
408   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
409   for (attrs = TYPE_ATTRIBUTES (fntype); attrs; attrs = TREE_CHAIN (attrs))
410     {
411       attrs = lookup_attribute ("nonnull", attrs);
412
413       /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
414       if (attrs == NULL_TREE)
415         return false;
416
417       /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
418       if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
419         return true;
420
421       /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
422       for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
423            t;
424            t = DECL_CHAIN (t), arg_num++)
425         {
426           if (t == arg)
427             break;
428         }
429
430       gcc_assert (t == arg);
431
432       /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
433       for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
434         {
435           if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
436             return true;
437         }
438     }
439
440   return false;
441 }
442
443
444 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
445
446 static inline void
447 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
448 {
449   vr->type = VR_UNDEFINED;
450   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
451   if (vr->equiv)
452     bitmap_clear (vr->equiv);
453 }
454
455
456 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
457
458 static inline void
459 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
460 {
461   vr->type = VR_VARYING;
462   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
463   if (vr->equiv)
464     bitmap_clear (vr->equiv);
465 }
466
467
468 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
469
470 static void
471 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
472                  tree max, bitmap equiv)
473 {
474 #if defined ENABLE_CHECKING
475   /* Check the validity of the range.  */
476   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
477     {
478       int cmp;
479
480       gcc_assert (min && max);
481
482       gcc_assert ((!TREE_OVERFLOW_P (min) || is_overflow_infinity (min))
483                   && (!TREE_OVERFLOW_P (max) || is_overflow_infinity (max)));
484
485       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
486         gcc_assert (!vrp_val_is_min (min) || !vrp_val_is_max (max));
487
488       cmp = compare_values (min, max);
489       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
490
491       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)))
492         gcc_assert (!is_overflow_infinity (min)
493                     || !is_overflow_infinity (max));
494     }
495
496   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
497     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
498
499   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
500     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
501 #endif
502
503   vr->type = t;
504   vr->min = min;
505   vr->max = max;
506
507   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
508      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
509   if (vr->equiv == NULL
510       && equiv != NULL)
511     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
512
513   if (equiv != vr->equiv)
514     {
515       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
516         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
517       else
518         bitmap_clear (vr->equiv);
519     }
520 }
521
522
523 /* Set value range VR to the canonical form of {T, MIN, MAX, EQUIV}.
524    This means adjusting T, MIN and MAX representing the case of a
525    wrapping range with MAX < MIN covering [MIN, type_max] U [type_min, MAX]
526    as anti-rage ~[MAX+1, MIN-1].  Likewise for wrapping anti-ranges.
527    In corner cases where MAX+1 or MIN-1 wraps this will fall back
528    to varying.
529    This routine exists to ease canonicalization in the case where we
530    extract ranges from var + CST op limit.  */
531
532 static void
533 set_and_canonicalize_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t,
534                                   tree min, tree max, bitmap equiv)
535 {
536   /* Use the canonical setters for VR_UNDEFINED and VR_VARYING.  */
537   if (t == VR_UNDEFINED)
538     {
539       set_value_range_to_undefined (vr);
540       return;
541     }
542   else if (t == VR_VARYING)
543     {
544       set_value_range_to_varying (vr);
545       return;
546     }
547
548   /* Nothing to canonicalize for symbolic ranges.  */
549   if (TREE_CODE (min) != INTEGER_CST
550       || TREE_CODE (max) != INTEGER_CST)
551     {
552       set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
553       return;
554     }
555
556   /* Wrong order for min and max, to swap them and the VR type we need
557      to adjust them.  */
558   if (tree_int_cst_lt (max, min))
559     {
560       tree one, tmp;
561
562       /* For one bit precision if max < min, then the swapped
563          range covers all values, so for VR_RANGE it is varying and
564          for VR_ANTI_RANGE empty range, so drop to varying as well.  */
565       if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (min)) == 1)
566         {
567           set_value_range_to_varying (vr);
568           return;
569         }
570
571       one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
572       tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
573       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
574       min = tmp;
575
576       /* There's one corner case, if we had [C+1, C] before we now have
577          that again.  But this represents an empty value range, so drop
578          to varying in this case.  */
579       if (tree_int_cst_lt (max, min))
580         {
581           set_value_range_to_varying (vr);
582           return;
583         }
584
585       t = t == VR_RANGE ? VR_ANTI_RANGE : VR_RANGE;
586     }
587
588   /* Anti-ranges that can be represented as ranges should be so.  */
589   if (t == VR_ANTI_RANGE)
590     {
591       bool is_min = vrp_val_is_min (min);
592       bool is_max = vrp_val_is_max (max);
593
594       if (is_min && is_max)
595         {
596           /* We cannot deal with empty ranges, drop to varying.
597              ???  This could be VR_UNDEFINED instead.  */
598           set_value_range_to_varying (vr);
599           return;
600         }
601       else if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (min)) == 1
602                && (is_min || is_max))
603         {
604           /* Non-empty boolean ranges can always be represented
605              as a singleton range.  */
606           if (is_min)
607             min = max = vrp_val_max (TREE_TYPE (min));
608           else
609             min = max = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
610           t = VR_RANGE;
611         }
612       else if (is_min
613                /* As a special exception preserve non-null ranges.  */
614                && !(TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min))
615                     && integer_zerop (max)))
616         {
617           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1);
618           min = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
619           max = vrp_val_max (TREE_TYPE (max));
620           t = VR_RANGE;
621         }
622       else if (is_max)
623         {
624           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
625           max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
626           min = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
627           t = VR_RANGE;
628         }
629     }
630
631   /* Drop [-INF(OVF), +INF(OVF)] to varying.  */
632   if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min))
633       && is_overflow_infinity (min)
634       && is_overflow_infinity (max))
635     {
636       set_value_range_to_varying (vr);
637       return;
638     }
639
640   set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
641 }
642
643 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
644
645 static inline void
646 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
647 {
648   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
649 }
650
651 /* Set value range VR to a single value.  This function is only called
652    with values we get from statements, and exists to clear the
653    TREE_OVERFLOW flag so that we don't think we have an overflow
654    infinity when we shouldn't.  */
655
656 static inline void
657 set_value_range_to_value (value_range_t *vr, tree val, bitmap equiv)
658 {
659   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (val));
660   if (TREE_OVERFLOW_P (val))
661     val = drop_tree_overflow (val);
662   set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, equiv);
663 }
664
665 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.
666    OVERFLOW_INFINITY indicates whether to use an overflow infinity
667    rather than TYPE_MAX_VALUE; this should be true if we determine
668    that the range is nonnegative based on the assumption that signed
669    overflow does not occur.  */
670
671 static inline void
672 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type,
673                                 bool overflow_infinity)
674 {
675   tree zero;
676
677   if (overflow_infinity && !supports_overflow_infinity (type))
678     {
679       set_value_range_to_varying (vr);
680       return;
681     }
682
683   zero = build_int_cst (type, 0);
684   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero,
685                    (overflow_infinity
686                     ? positive_overflow_infinity (type)
687                     : TYPE_MAX_VALUE (type)),
688                    vr->equiv);
689 }
690
691 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
692
693 static inline void
694 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
695 {
696   tree zero = build_int_cst (type, 0);
697   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
698 }
699
700
701 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
702
703 static inline void
704 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
705 {
706   set_value_range_to_value (vr, build_int_cst (type, 0), vr->equiv);
707 }
708
709
710 /* Set value range VR to a range of a truthvalue of type TYPE.  */
711
712 static inline void
713 set_value_range_to_truthvalue (value_range_t *vr, tree type)
714 {
715   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
716     set_value_range_to_varying (vr);
717   else
718     set_value_range (vr, VR_RANGE,
719                      build_int_cst (type, 0), build_int_cst (type, 1),
720                      vr->equiv);
721 }
722
723
724 /* If abs (min) < abs (max), set VR to [-max, max], if
725    abs (min) >= abs (max), set VR to [-min, min].  */
726
727 static void
728 abs_extent_range (value_range_t *vr, tree min, tree max)
729 {
730   int cmp;
731
732   gcc_assert (TREE_CODE (min) == INTEGER_CST);
733   gcc_assert (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST);
734   gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)));
735   gcc_assert (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)));
736   min = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
737   max = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (max), max);
738   if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
739     {
740       set_value_range_to_varying (vr);
741       return;
742     }
743   cmp = compare_values (min, max);
744   if (cmp == -1)
745     min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), max);
746   else if (cmp == 0 || cmp == 1)
747     {
748       max = min;
749       min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
750     }
751   else
752     {
753       set_value_range_to_varying (vr);
754       return;
755     }
756   set_and_canonicalize_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, NULL);
757 }
758
759
760 /* Return value range information for VAR.
761
762    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
763    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
764
765 static value_range_t *
766 get_value_range (const_tree var)
767 {
768   static const struct value_range_d vr_const_varying
769     = { VR_VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
770   value_range_t *vr;
771   tree sym;
772   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
773
774   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
775   if (! vr_value)
776     return NULL;
777
778   /* If we query the range for a new SSA name return an unmodifiable VARYING.
779      We should get here at most from the substitute-and-fold stage which
780      will never try to change values.  */
781   if (ver >= num_vr_values)
782     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
783
784   vr = vr_value[ver];
785   if (vr)
786     return vr;
787
788   /* After propagation finished do not allocate new value-ranges.  */
789   if (values_propagated)
790     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
791
792   /* Create a default value range.  */
793   vr_value[ver] = vr = XCNEW (value_range_t);
794
795   /* Defer allocating the equivalence set.  */
796   vr->equiv = NULL;
797
798   /* If VAR is a default definition of a parameter, the variable can
799      take any value in VAR's type.  */
800   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var))
801     {
802       sym = SSA_NAME_VAR (var);
803       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL)
804         {
805           /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
806              anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
807              default definitions of PARM_DECLs.  */
808           if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
809               && nonnull_arg_p (sym))
810             set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
811           else
812             set_value_range_to_varying (vr);
813         }
814       else if (TREE_CODE (sym) == RESULT_DECL
815                && DECL_BY_REFERENCE (sym))
816         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
817     }
818
819   return vr;
820 }
821
822 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
823
824 static inline bool
825 vrp_operand_equal_p (const_tree val1, const_tree val2)
826 {
827   if (val1 == val2)
828     return true;
829   if (!val1 || !val2 || !operand_equal_p (val1, val2, 0))
830     return false;
831   return is_overflow_infinity (val1) == is_overflow_infinity (val2);
832 }
833
834 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
835
836 static inline bool
837 vrp_bitmap_equal_p (const_bitmap b1, const_bitmap b2)
838 {
839   return (b1 == b2
840           || ((!b1 || bitmap_empty_p (b1))
841               && (!b2 || bitmap_empty_p (b2)))
842           || (b1 && b2
843               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
844 }
845
846 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
847    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
848    value.
849
850    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
851    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
852    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
853    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
854    is the range object associated with another SSA name.  */
855
856 static inline bool
857 update_value_range (const_tree var, value_range_t *new_vr)
858 {
859   value_range_t *old_vr;
860   bool is_new;
861
862   /* If there is a value-range on the SSA name from earlier analysis
863      factor that in.  */
864   if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
865     {
866       wide_int min, max;
867       value_range_type rtype = get_range_info (var, &min, &max);
868       if (rtype == VR_RANGE || rtype == VR_ANTI_RANGE)
869         {
870           value_range_d nr;
871           nr.type = rtype;
872           nr.min = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (var), min);
873           nr.max = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (var), max);
874           nr.equiv = NULL;
875           vrp_intersect_ranges (new_vr, &nr);
876         }
877     }
878
879   /* Update the value range, if necessary.  */
880   old_vr = get_value_range (var);
881   is_new = old_vr->type != new_vr->type
882            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
883            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
884            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
885
886   if (is_new)
887     {
888       /* Do not allow transitions up the lattice.  The following
889          is slightly more awkward than just new_vr->type < old_vr->type
890          because VR_RANGE and VR_ANTI_RANGE need to be considered
891          the same.  We may not have is_new when transitioning to
892          UNDEFINED.  If old_vr->type is VARYING, we shouldn't be
893          called.  */
894       if (new_vr->type == VR_UNDEFINED)
895         {
896           BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
897           set_value_range_to_varying (old_vr);
898           set_value_range_to_varying (new_vr);
899           return true;
900         }
901       else
902         set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
903                          new_vr->equiv);
904     }
905
906   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
907
908   return is_new;
909 }
910
911
912 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  This is the central
913    point where equivalence processing can be turned on/off.  */
914
915 static void
916 add_equivalence (bitmap *equiv, const_tree var)
917 {
918   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
919   value_range_t *vr = vr_value[ver];
920
921   if (*equiv == NULL)
922     *equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
923   bitmap_set_bit (*equiv, ver);
924   if (vr && vr->equiv)
925     bitmap_ior_into (*equiv, vr->equiv);
926 }
927
928
929 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
930
931 static inline bool
932 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
933 {
934   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
935          && integer_zerop (vr->min)
936          && integer_zerop (vr->max);
937 }
938
939
940 /* Return true if VR is [0, 0].  */
941
942 static inline bool
943 range_is_null (value_range_t *vr)
944 {
945   return vr->type == VR_RANGE
946          && integer_zerop (vr->min)
947          && integer_zerop (vr->max);
948 }
949
950 /* Return true if max and min of VR are INTEGER_CST.  It's not necessary
951    a singleton.  */
952
953 static inline bool
954 range_int_cst_p (value_range_t *vr)
955 {
956   return (vr->type == VR_RANGE
957           && TREE_CODE (vr->max) == INTEGER_CST
958           && TREE_CODE (vr->min) == INTEGER_CST);
959 }
960
961 /* Return true if VR is a INTEGER_CST singleton.  */
962
963 static inline bool
964 range_int_cst_singleton_p (value_range_t *vr)
965 {
966   return (range_int_cst_p (vr)
967           && !is_overflow_infinity (vr->min)
968           && !is_overflow_infinity (vr->max)
969           && tree_int_cst_equal (vr->min, vr->max));
970 }
971
972 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
973
974 static inline bool
975 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
976 {
977   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
978           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
979 }
980
981 /* Return the single symbol (an SSA_NAME) contained in T if any, or NULL_TREE
982    otherwise.  We only handle additive operations and set NEG to true if the
983    symbol is negated and INV to the invariant part, if any.  */
984
985 static tree
986 get_single_symbol (tree t, bool *neg, tree *inv)
987 {
988   bool neg_;
989   tree inv_;
990
991   if (TREE_CODE (t) == PLUS_EXPR
992       || TREE_CODE (t) == POINTER_PLUS_EXPR
993       || TREE_CODE (t) == MINUS_EXPR)
994     {
995       if (is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (t, 0)))
996         {
997           neg_ = (TREE_CODE (t) == MINUS_EXPR);
998           inv_ = TREE_OPERAND (t, 0);
999           t = TREE_OPERAND (t, 1);
1000         }
1001       else if (is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (t, 1)))
1002         {
1003           neg_ = false;
1004           inv_ = TREE_OPERAND (t, 1);
1005           t = TREE_OPERAND (t, 0);
1006         }
1007       else
1008         return NULL_TREE;
1009     }
1010   else
1011     {
1012       neg_ = false;
1013       inv_ = NULL_TREE;
1014     }
1015
1016   if (TREE_CODE (t) == NEGATE_EXPR)
1017     {
1018       t = TREE_OPERAND (t, 0);
1019       neg_ = !neg_;
1020     }
1021
1022   if (TREE_CODE (t) != SSA_NAME)
1023     return NULL_TREE;
1024
1025   *neg = neg_;
1026   *inv = inv_;
1027   return t;
1028 }
1029
1030 /* The reverse operation: build a symbolic expression with TYPE
1031    from symbol SYM, negated according to NEG, and invariant INV.  */
1032
1033 static tree
1034 build_symbolic_expr (tree type, tree sym, bool neg, tree inv)
1035 {
1036   const bool pointer_p = POINTER_TYPE_P (type);
1037   tree t = sym;
1038
1039   if (neg)
1040     t = build1 (NEGATE_EXPR, type, t);
1041
1042   if (integer_zerop (inv))
1043     return t;
1044
1045   return build2 (pointer_p ? POINTER_PLUS_EXPR : PLUS_EXPR, type, t, inv);
1046 }
1047
1048 /* Return true if value range VR involves exactly one symbol SYM.  */
1049
1050 static bool
1051 symbolic_range_based_on_p (value_range_t *vr, const_tree sym)
1052 {
1053   bool neg, min_has_symbol, max_has_symbol;
1054   tree inv;
1055
1056   if (is_gimple_min_invariant (vr->min))
1057     min_has_symbol = false;
1058   else if (get_single_symbol (vr->min, &neg, &inv) == sym)
1059     min_has_symbol = true;
1060   else
1061     return false;
1062
1063   if (is_gimple_min_invariant (vr->max))
1064     max_has_symbol = false;
1065   else if (get_single_symbol (vr->max, &neg, &inv) == sym)
1066     max_has_symbol = true;
1067   else
1068     return false;
1069
1070   return (min_has_symbol || max_has_symbol);
1071 }
1072
1073 /* Return true if value range VR uses an overflow infinity.  */
1074
1075 static inline bool
1076 overflow_infinity_range_p (value_range_t *vr)
1077 {
1078   return (vr->type == VR_RANGE
1079           && (is_overflow_infinity (vr->min)
1080               || is_overflow_infinity (vr->max)));
1081 }
1082
1083 /* Return false if we can not make a valid comparison based on VR;
1084    this will be the case if it uses an overflow infinity and overflow
1085    is not undefined (i.e., -fno-strict-overflow is in effect).
1086    Otherwise return true, and set *STRICT_OVERFLOW_P to true if VR
1087    uses an overflow infinity.  */
1088
1089 static bool
1090 usable_range_p (value_range_t *vr, bool *strict_overflow_p)
1091 {
1092   gcc_assert (vr->type == VR_RANGE);
1093   if (is_overflow_infinity (vr->min))
1094     {
1095       *strict_overflow_p = true;
1096       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->min)))
1097         return false;
1098     }
1099   if (is_overflow_infinity (vr->max))
1100     {
1101       *strict_overflow_p = true;
1102       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->max)))
1103         return false;
1104     }
1105   return true;
1106 }
1107
1108
1109 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-negative.
1110    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
1111    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
1112    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
1113
1114 static bool
1115 gimple_assign_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1116 {
1117   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
1118   switch (get_gimple_rhs_class (code))
1119     {
1120     case GIMPLE_UNARY_RHS:
1121       return tree_unary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
1122                                              gimple_expr_type (stmt),
1123                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
1124                                              strict_overflow_p);
1125     case GIMPLE_BINARY_RHS:
1126       return tree_binary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
1127                                               gimple_expr_type (stmt),
1128                                               gimple_assign_rhs1 (stmt),
1129                                               gimple_assign_rhs2 (stmt),
1130                                               strict_overflow_p);
1131     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
1132       return false;
1133     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
1134       return tree_single_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
1135                                               strict_overflow_p);
1136     case GIMPLE_INVALID_RHS:
1137       gcc_unreachable ();
1138     default:
1139       gcc_unreachable ();
1140     }
1141 }
1142
1143 /* Return true if return value of call STMT is know to be non-negative.
1144    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
1145    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
1146    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
1147
1148 static bool
1149 gimple_call_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1150 {
1151   tree arg0 = gimple_call_num_args (stmt) > 0 ?
1152     gimple_call_arg (stmt, 0) : NULL_TREE;
1153   tree arg1 = gimple_call_num_args (stmt) > 1 ?
1154     gimple_call_arg (stmt, 1) : NULL_TREE;
1155
1156   return tree_call_nonnegative_warnv_p (gimple_expr_type (stmt),
1157                                         gimple_call_fndecl (stmt),
1158                                         arg0,
1159                                         arg1,
1160                                         strict_overflow_p);
1161 }
1162
1163 /* Return true if STMT is know to to compute a non-negative value.
1164    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
1165    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
1166    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
1167
1168 static bool
1169 gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1170 {
1171   switch (gimple_code (stmt))
1172     {
1173     case GIMPLE_ASSIGN:
1174       return gimple_assign_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
1175     case GIMPLE_CALL:
1176       return gimple_call_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
1177     default:
1178       gcc_unreachable ();
1179     }
1180 }
1181
1182 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-zero.
1183    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
1184    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
1185    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
1186
1187 static bool
1188 gimple_assign_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1189 {
1190   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
1191   switch (get_gimple_rhs_class (code))
1192     {
1193     case GIMPLE_UNARY_RHS:
1194       return tree_unary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
1195                                          gimple_expr_type (stmt),
1196                                          gimple_assign_rhs1 (stmt),
1197                                          strict_overflow_p);
1198     case GIMPLE_BINARY_RHS:
1199       return tree_binary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
1200                                           gimple_expr_type (stmt),
1201                                           gimple_assign_rhs1 (stmt),
1202                                           gimple_assign_rhs2 (stmt),
1203                                           strict_overflow_p);
1204     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
1205       return false;
1206     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
1207       return tree_single_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
1208                                           strict_overflow_p);
1209     case GIMPLE_INVALID_RHS:
1210       gcc_unreachable ();
1211     default:
1212       gcc_unreachable ();
1213     }
1214 }
1215
1216 /* Return true if STMT is known to compute a non-zero value.
1217    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
1218    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
1219    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
1220
1221 static bool
1222 gimple_stmt_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1223 {
1224   switch (gimple_code (stmt))
1225     {
1226     case GIMPLE_ASSIGN:
1227       return gimple_assign_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
1228     case GIMPLE_CALL:
1229       {
1230         tree fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
1231         if (!fndecl) return false;
1232         if (flag_delete_null_pointer_checks && !flag_check_new
1233             && DECL_IS_OPERATOR_NEW (fndecl)
1234             && !TREE_NOTHROW (fndecl))
1235           return true;
1236         /* References are always non-NULL.  */
1237         if (flag_delete_null_pointer_checks
1238             && TREE_CODE (TREE_TYPE (fndecl)) == REFERENCE_TYPE)
1239           return true;
1240         if (flag_delete_null_pointer_checks && 
1241             lookup_attribute ("returns_nonnull",
1242                               TYPE_ATTRIBUTES (gimple_call_fntype (stmt))))
1243           return true;
1244         return gimple_alloca_call_p (stmt);
1245       }
1246     default:
1247       gcc_unreachable ();
1248     }
1249 }
1250
1251 /* Like tree_expr_nonzero_warnv_p, but this function uses value ranges
1252    obtained so far.  */
1253
1254 static bool
1255 vrp_stmt_computes_nonzero (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1256 {
1257   if (gimple_stmt_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p))
1258     return true;
1259
1260   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
1261      is nonnull if X is nonnull.  */
1262   if (is_gimple_assign (stmt)
1263       && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ADDR_EXPR)
1264     {
1265       tree expr = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1266       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
1267
1268       if (base != NULL_TREE
1269           && TREE_CODE (base) == MEM_REF
1270           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
1271         {
1272           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
1273           if (range_is_nonnull (vr))
1274             return true;
1275         }
1276     }
1277
1278   return false;
1279 }
1280
1281 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
1282    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
1283
1284 static bool
1285 valid_value_p (tree expr)
1286 {
1287   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
1288     return true;
1289
1290   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
1291       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
1292     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
1293             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
1294
1295   return is_gimple_min_invariant (expr);
1296 }
1297
1298 /* Return
1299    1 if VAL < VAL2
1300    0 if !(VAL < VAL2)
1301    -2 if those are incomparable.  */
1302 static inline int
1303 operand_less_p (tree val, tree val2)
1304 {
1305   /* LT is folded faster than GE and others.  Inline the common case.  */
1306   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST)
1307     return tree_int_cst_lt (val, val2);
1308   else
1309     {
1310       tree tcmp;
1311
1312       fold_defer_overflow_warnings ();
1313
1314       tcmp = fold_binary_to_constant (LT_EXPR, boolean_type_node, val, val2);
1315
1316       fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
1317
1318       if (!tcmp
1319           || TREE_CODE (tcmp) != INTEGER_CST)
1320         return -2;
1321
1322       if (!integer_zerop (tcmp))
1323         return 1;
1324     }
1325
1326   /* val >= val2, not considering overflow infinity.  */
1327   if (is_negative_overflow_infinity (val))
1328     return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1329   else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1330     return is_positive_overflow_infinity (val) ? 0 : 1;
1331
1332   return 0;
1333 }
1334
1335 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
1336
1337         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
1338         -1 if VAL1 < VAL2,
1339          0 if VAL1 == VAL2,
1340         +1 if VAL1 > VAL2, and
1341         +2 if VAL1 != VAL2
1342
1343    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
1344    and values that cannot be compared at compile time.
1345
1346    If STRICT_OVERFLOW_P is not NULL, then set *STRICT_OVERFLOW_P to
1347    true if the return value is only valid if we assume that signed
1348    overflow is undefined.  */
1349
1350 static int
1351 compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *strict_overflow_p)
1352 {
1353   if (val1 == val2)
1354     return 0;
1355
1356   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
1357      both integers.  */
1358   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
1359               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
1360
1361   /* Convert the two values into the same type.  This is needed because
1362      sizetype causes sign extension even for unsigned types.  */
1363   val2 = fold_convert (TREE_TYPE (val1), val2);
1364   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (val2);
1365
1366   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
1367        || (TREE_CODE (val1) == NEGATE_EXPR
1368            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (val1, 0)) == SSA_NAME)
1369        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
1370        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
1371       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
1372           || (TREE_CODE (val2) == NEGATE_EXPR
1373               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (val2, 0)) == SSA_NAME)
1374           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
1375           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
1376     {
1377       tree n1, c1, n2, c2;
1378       enum tree_code code1, code2;
1379
1380       /* If VAL1 and VAL2 are of the form '[-]NAME [+-] CST' or 'NAME',
1381          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
1382          same name, return -2.  */
1383       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME || TREE_CODE (val1) == NEGATE_EXPR)
1384         {
1385           code1 = SSA_NAME;
1386           n1 = val1;
1387           c1 = NULL_TREE;
1388         }
1389       else
1390         {
1391           code1 = TREE_CODE (val1);
1392           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
1393           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
1394           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
1395             {
1396               if (is_negative_overflow_infinity (c1))
1397                 return -2;
1398               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
1399               if (!c1)
1400                 return -2;
1401               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1402             }
1403         }
1404
1405       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME || TREE_CODE (val2) == NEGATE_EXPR)
1406         {
1407           code2 = SSA_NAME;
1408           n2 = val2;
1409           c2 = NULL_TREE;
1410         }
1411       else
1412         {
1413           code2 = TREE_CODE (val2);
1414           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
1415           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
1416           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
1417             {
1418               if (is_negative_overflow_infinity (c2))
1419                 return -2;
1420               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
1421               if (!c2)
1422                 return -2;
1423               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1424             }
1425         }
1426
1427       /* Both values must use the same name.  */
1428       if (TREE_CODE (n1) == NEGATE_EXPR && TREE_CODE (n2) == NEGATE_EXPR)
1429         {
1430           n1 = TREE_OPERAND (n1, 0);
1431           n2 = TREE_OPERAND (n2, 0);
1432         }
1433       if (n1 != n2)
1434         return -2;
1435
1436       if (code1 == SSA_NAME && code2 == SSA_NAME)
1437         /* NAME == NAME  */
1438         return 0;
1439
1440       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
1441       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (val1)))
1442         return -2;
1443
1444       if (strict_overflow_p != NULL
1445           && (code1 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val1))
1446           && (code2 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val2)))
1447         *strict_overflow_p = true;
1448
1449       if (code1 == SSA_NAME)
1450         {
1451           if (code2 == PLUS_EXPR)
1452             /* NAME < NAME + CST  */
1453             return -1;
1454           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1455             /* NAME > NAME - CST  */
1456             return 1;
1457         }
1458       else if (code1 == PLUS_EXPR)
1459         {
1460           if (code2 == SSA_NAME)
1461             /* NAME + CST > NAME  */
1462             return 1;
1463           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1464             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
1465             return compare_values_warnv (c1, c2, strict_overflow_p);
1466           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1467             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
1468             return 1;
1469         }
1470       else if (code1 == MINUS_EXPR)
1471         {
1472           if (code2 == SSA_NAME)
1473             /* NAME - CST < NAME  */
1474             return -1;
1475           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1476             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
1477             return -1;
1478           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1479             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
1480                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
1481             return compare_values_warnv (c2, c1, strict_overflow_p);
1482         }
1483
1484       gcc_unreachable ();
1485     }
1486
1487   /* We cannot compare non-constants.  */
1488   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
1489     return -2;
1490
1491   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
1492     {
1493       /* We cannot compare overflowed values, except for overflow
1494          infinities.  */
1495       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
1496         {
1497           if (strict_overflow_p != NULL)
1498             *strict_overflow_p = true;
1499           if (is_negative_overflow_infinity (val1))
1500             return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : -1;
1501           else if (is_negative_overflow_infinity (val2))
1502             return 1;
1503           else if (is_positive_overflow_infinity (val1))
1504             return is_positive_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1505           else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1506             return -1;
1507           return -2;
1508         }
1509
1510       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
1511     }
1512   else
1513     {
1514       tree t;
1515
1516       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
1517       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
1518         return 0;
1519
1520       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
1521       if (operand_less_p (val1, val2) == 1)
1522         return -1;
1523
1524       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
1525       if (operand_less_p (val2, val1) == 1)
1526         return 1;
1527
1528       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.
1529          For integer constants we either have already returned -1 or 1
1530          or they are equivalent.  We still might succeed in proving
1531          something about non-trivial operands.  */
1532       if (TREE_CODE (val1) != INTEGER_CST
1533           || TREE_CODE (val2) != INTEGER_CST)
1534         {
1535           t = fold_binary_to_constant (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
1536           if (t && integer_onep (t))
1537             return 2;
1538         }
1539
1540       return -2;
1541     }
1542 }
1543
1544 /* Compare values like compare_values_warnv, but treat comparisons of
1545    nonconstants which rely on undefined overflow as incomparable.  */
1546
1547 static int
1548 compare_values (tree val1, tree val2)
1549 {
1550   bool sop;
1551   int ret;
1552
1553   sop = false;
1554   ret = compare_values_warnv (val1, val2, &sop);
1555   if (sop
1556       && (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2)))
1557     ret = -2;
1558   return ret;
1559 }
1560
1561
1562 /* Return 1 if VAL is inside value range MIN <= VAL <= MAX,
1563           0 if VAL is not inside [MIN, MAX],
1564          -2 if we cannot tell either way.
1565
1566    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1567    function.  */
1568
1569 static inline int
1570 value_inside_range (tree val, tree min, tree max)
1571 {
1572   int cmp1, cmp2;
1573
1574   cmp1 = operand_less_p (val, min);
1575   if (cmp1 == -2)
1576     return -2;
1577   if (cmp1 == 1)
1578     return 0;
1579
1580   cmp2 = operand_less_p (max, val);
1581   if (cmp2 == -2)
1582     return -2;
1583
1584   return !cmp2;
1585 }
1586
1587
1588 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
1589    intersection.
1590
1591    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1592    function.
1593    */
1594
1595 static inline bool
1596 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1597 {
1598   /* The value ranges do not intersect if the maximum of the first range is
1599      less than the minimum of the second range or vice versa.
1600      When those relations are unknown, we can't do any better.  */
1601   if (operand_less_p (vr0->max, vr1->min) != 0)
1602     return false;
1603   if (operand_less_p (vr1->max, vr0->min) != 0)
1604     return false;
1605   return true;
1606 }
1607
1608
1609 /* Return 1 if [MIN, MAX] includes the value zero, 0 if it does not
1610    include the value zero, -2 if we cannot tell.  */
1611
1612 static inline int
1613 range_includes_zero_p (tree min, tree max)
1614 {
1615   tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 0);
1616   return value_inside_range (zero, min, max);
1617 }
1618
1619 /* Return true if *VR is know to only contain nonnegative values.  */
1620
1621 static inline bool
1622 value_range_nonnegative_p (value_range_t *vr)
1623 {
1624   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
1625      which would return a useful value should be encoded as a 
1626      VR_RANGE.  */
1627   if (vr->type == VR_RANGE)
1628     {
1629       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
1630       return (result == 0 || result == 1);
1631     }
1632
1633   return false;
1634 }
1635
1636 /* If *VR has a value rante that is a single constant value return that,
1637    otherwise return NULL_TREE.  */
1638
1639 static tree
1640 value_range_constant_singleton (value_range_t *vr)
1641 {
1642   if (vr->type == VR_RANGE
1643       && operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)
1644       && is_gimple_min_invariant (vr->min))
1645     return vr->min;
1646
1647   return NULL_TREE;
1648 }
1649
1650 /* If OP has a value range with a single constant value return that,
1651    otherwise return NULL_TREE.  This returns OP itself if OP is a
1652    constant.  */
1653
1654 static tree
1655 op_with_constant_singleton_value_range (tree op)
1656 {
1657   if (is_gimple_min_invariant (op))
1658     return op;
1659
1660   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1661     return NULL_TREE;
1662
1663   return value_range_constant_singleton (get_value_range (op));
1664 }
1665
1666 /* Return true if op is in a boolean [0, 1] value-range.  */
1667
1668 static bool
1669 op_with_boolean_value_range_p (tree op)
1670 {
1671   value_range_t *vr;
1672
1673   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op)) == 1)
1674     return true;
1675
1676   if (integer_zerop (op)
1677       || integer_onep (op))
1678     return true;
1679
1680   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1681     return false;
1682
1683   vr = get_value_range (op);
1684   return (vr->type == VR_RANGE
1685           && integer_zerop (vr->min)
1686           && integer_onep (vr->max));
1687 }
1688
1689 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
1690    it in *VR_P.  */
1691
1692 static void
1693 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
1694 {
1695   tree var, cond, limit, min, max, type;
1696   value_range_t *limit_vr;
1697   enum tree_code cond_code;
1698
1699   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
1700   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
1701
1702   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
1703
1704   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
1705   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0)
1706       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == PLUS_EXPR
1707       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == NOP_EXPR)
1708     {
1709       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
1710          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
1711       cond_code = TREE_CODE (cond);
1712       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
1713       cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1714     }
1715   else
1716     {
1717       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
1718          to flip around the comparison code to create the proper range
1719          for VAR.  */
1720       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
1721       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
1722       cond = TREE_OPERAND (cond, 1);
1723     }
1724
1725   limit = avoid_overflow_infinity (limit);
1726
1727   type = TREE_TYPE (var);
1728   gcc_assert (limit != var);
1729
1730   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
1731      and inequality.  */
1732   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
1733     {
1734       set_value_range_to_varying (vr_p);
1735       return;
1736     }
1737
1738   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
1739      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
1740      unnecessarily. */
1741   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
1742
1743   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
1744   if (limit_vr
1745       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
1746           || limit_vr->type == VR_VARYING
1747           || symbolic_range_p (limit_vr)))
1748     limit_vr = NULL;
1749
1750   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
1751      VAR's range.  This will be revised before returning the final
1752      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
1753      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
1754      we are done.  */
1755   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
1756   add_equivalence (&vr_p->equiv, var);
1757
1758   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
1759      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
1760      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
1761      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
1762      anti-range that can be used to describe the new range.  For
1763      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
1764      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
1765      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
1766      as well build the range [b_4, +INF] for it.
1767      One special case we handle is extracting a range from a
1768      range test encoded as (unsigned)var + CST <= limit.  */
1769   if (TREE_CODE (cond) == NOP_EXPR
1770       || TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1771     {
1772       if (TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1773         {
1774           min = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)),
1775                              TREE_OPERAND (cond, 1));
1776           max = int_const_binop (PLUS_EXPR, limit, min);
1777           cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1778         }
1779       else
1780         {
1781           min = build_int_cst (TREE_TYPE (var), 0);
1782           max = limit;
1783         }
1784
1785       /* Make sure to not set TREE_OVERFLOW on the final type
1786          conversion.  We are willingly interpreting large positive
1787          unsigned values as negative signed values here.  */
1788       min = force_fit_type (TREE_TYPE (var), wi::to_widest (min), 0, false);
1789       max = force_fit_type (TREE_TYPE (var), wi::to_widest (max), 0, false);
1790
1791       /* We can transform a max, min range to an anti-range or
1792          vice-versa.  Use set_and_canonicalize_value_range which does
1793          this for us.  */
1794       if (cond_code == LE_EXPR)
1795         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_RANGE,
1796                                           min, max, vr_p->equiv);
1797       else if (cond_code == GT_EXPR)
1798         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE,
1799                                           min, max, vr_p->equiv);
1800       else
1801         gcc_unreachable ();
1802     }
1803   else if (cond_code == EQ_EXPR)
1804     {
1805       enum value_range_type range_type;
1806
1807       if (limit_vr)
1808         {
1809           range_type = limit_vr->type;
1810           min = limit_vr->min;
1811           max = limit_vr->max;
1812         }
1813       else
1814         {
1815           range_type = VR_RANGE;
1816           min = limit;
1817           max = limit;
1818         }
1819
1820       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
1821
1822       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
1823          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
1824          from LIMIT.  */
1825       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
1826         add_equivalence (&vr_p->equiv, limit);
1827     }
1828   else if (cond_code == NE_EXPR)
1829     {
1830       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
1831          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
1832          derive anything from the anti-range.  For instance, if
1833          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
1834          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
1835          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
1836          not its anti-range.
1837
1838          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
1839          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
1840          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
1841          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
1842          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
1843          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
1844          represent these ranges.
1845
1846          The only situation in which we can build a valid
1847          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
1848          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case,
1849          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
1850       if (limit_vr
1851           && limit_vr->type == VR_RANGE
1852           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
1853         {
1854           min = limit_vr->min;
1855           max = limit_vr->max;
1856         }
1857       else
1858         {
1859           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
1860              valid anti-range.  */
1861           min = max = limit;
1862         }
1863
1864       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
1865          just use the original LIMIT.  */
1866       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1867           && vrp_val_is_min (min)
1868           && vrp_val_is_max (max))
1869         min = max = limit;
1870
1871       set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE,
1872                                         min, max, vr_p->equiv);
1873     }
1874   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
1875     {
1876       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
1877
1878       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1879         max = limit;
1880       else
1881         {
1882           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1883              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
1884              LT_EXPR.  */
1885           max = limit_vr->max;
1886         }
1887
1888       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1889          It would be pointless to try and do anything more since this
1890          all should be optimized away above us.  */
1891       if ((cond_code == LT_EXPR
1892            && compare_values (max, min) == 0)
1893           || is_overflow_infinity (max))
1894         set_value_range_to_varying (vr_p);
1895       else
1896         {
1897           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
1898           if (cond_code == LT_EXPR)
1899             {
1900               if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (max)) == 1
1901                   && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (max)))
1902                 max = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (max), max,
1903                                    build_int_cst (TREE_TYPE (max), -1));
1904               else
1905                 max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (max), max,
1906                                    build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1));
1907               if (EXPR_P (max))
1908                 TREE_NO_WARNING (max) = 1;
1909             }
1910
1911           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1912         }
1913     }
1914   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
1915     {
1916       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
1917
1918       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1919         min = limit;
1920       else
1921         {
1922           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1923              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
1924              GT_EXPR.  */
1925           min = limit_vr->min;
1926         }
1927
1928       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1929          It would be pointless to try and do anything more since this
1930          all should be optimized away above us.  */
1931       if ((cond_code == GT_EXPR
1932            && compare_values (min, max) == 0)
1933           || is_overflow_infinity (min))
1934         set_value_range_to_varying (vr_p);
1935       else
1936         {
1937           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
1938           if (cond_code == GT_EXPR)
1939             {
1940               if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (min)) == 1
1941                   && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)))
1942                 min = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (min), min,
1943                                    build_int_cst (TREE_TYPE (min), -1));
1944               else
1945                 min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (min), min,
1946                                    build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1));
1947               if (EXPR_P (min))
1948                 TREE_NO_WARNING (min) = 1;
1949             }
1950
1951           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1952         }
1953     }
1954   else
1955     gcc_unreachable ();
1956
1957   /* Finally intersect the new range with what we already know about var.  */
1958   vrp_intersect_ranges (vr_p, get_value_range (var));
1959 }
1960
1961
1962 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1963    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1964    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1965    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1966    instance,
1967
1968         x_3 = y_5;
1969         if (x_3 > y_5)
1970           ...
1971
1972     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1973     always false.  */
1974
1975 static void
1976 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1977 {
1978   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1979
1980   if (var_vr->type != VR_VARYING)
1981     copy_value_range (vr, var_vr);
1982   else
1983     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1984
1985   add_equivalence (&vr->equiv, var);
1986 }
1987
1988
1989 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1990    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1991    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  This can return
1992    NULL_TREE if we need to use an overflow infinity representation but
1993    the type does not support it.  */
1994
1995 static tree
1996 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1997 {
1998   tree res;
1999
2000   res = int_const_binop (code, val1, val2);
2001
2002   /* If we are using unsigned arithmetic, operate symbolically
2003      on -INF and +INF as int_const_binop only handles signed overflow.  */
2004   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
2005     {
2006       int checkz = compare_values (res, val1);
2007       bool overflow = false;
2008
2009       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
2010          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
2011       if ((code == PLUS_EXPR
2012            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
2013           || (code == MINUS_EXPR
2014               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
2015         {
2016           overflow = true;
2017         }
2018       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
2019          output of the multiplication by the first input of the
2020          multiplication.  If the result of that division operation is
2021          not equal to the second input of the multiplication, then the
2022          multiplication overflowed.  */
2023       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
2024         {
2025           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
2026                                       res,
2027                                       val1);
2028           int check = compare_values (tmp, val2);
2029
2030           if (check != 0)
2031             overflow = true;
2032         }
2033
2034       if (overflow)
2035         {
2036           res = copy_node (res);
2037           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
2038         }
2039
2040     }
2041   else if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (val1)))
2042     /* If the singed operation wraps then int_const_binop has done
2043        everything we want.  */
2044     ;
2045   /* Signed division of -1/0 overflows and by the time it gets here
2046      returns NULL_TREE.  */
2047   else if (!res)
2048     return NULL_TREE;
2049   else if ((TREE_OVERFLOW (res)
2050             && !TREE_OVERFLOW (val1)
2051             && !TREE_OVERFLOW (val2))
2052            || is_overflow_infinity (val1)
2053            || is_overflow_infinity (val2))
2054     {
2055       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
2056          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
2057          and the combination of signs of the operands.  */
2058       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
2059       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
2060
2061       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2062           && !supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (res)))
2063         return NULL_TREE;
2064
2065       /* We have to punt on adding infinities of different signs,
2066          since we can't tell what the sign of the result should be.
2067          Likewise for subtracting infinities of the same sign.  */
2068       if (((code == PLUS_EXPR && sgn1 != sgn2)
2069            || (code == MINUS_EXPR && sgn1 == sgn2))
2070           && is_overflow_infinity (val1)
2071           && is_overflow_infinity (val2))
2072         return NULL_TREE;
2073
2074       /* Don't try to handle division or shifting of infinities.  */
2075       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2076            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2077            || code == CEIL_DIV_EXPR
2078            || code == EXACT_DIV_EXPR
2079            || code == ROUND_DIV_EXPR
2080            || code == RSHIFT_EXPR)
2081           && (is_overflow_infinity (val1)
2082               || is_overflow_infinity (val2)))
2083         return NULL_TREE;
2084
2085       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
2086          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
2087          Among them, only multiplication, addition and subtraction
2088          can yield overflow without overflown operands because we
2089          are working with integral types only... except in the
2090          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
2091          for division too.  */
2092
2093       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
2094          by the comparison of the signs of the operands.  */
2095       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
2096           /* For addition, the operands must be of the same sign
2097              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
2098              of one of the operands, for example the first.  For
2099              infinite operands X + -INF is negative, not positive.  */
2100           || (code == PLUS_EXPR
2101               && (sgn1 >= 0
2102                   ? !is_negative_overflow_infinity (val2)
2103                   : is_positive_overflow_infinity (val2)))
2104           /* For subtraction, non-infinite operands must be of
2105              different signs to yield an overflow.  Its sign is
2106              therefore that of the first operand or the opposite of
2107              that of the second operand.  A first operand of 0 counts
2108              as positive here, for the corner case 0 - (-INF), which
2109              overflows, but must yield +INF.  For infinite operands 0
2110              - INF is negative, not positive.  */
2111           || (code == MINUS_EXPR
2112               && (sgn1 >= 0
2113                   ? !is_positive_overflow_infinity (val2)
2114                   : is_negative_overflow_infinity (val2)))
2115           /* We only get in here with positive shift count, so the
2116              overflow direction is the same as the sign of val1.
2117              Actually rshift does not overflow at all, but we only
2118              handle the case of shifting overflowed -INF and +INF.  */
2119           || (code == RSHIFT_EXPR
2120               && sgn1 >= 0)
2121           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
2122           || code == TRUNC_DIV_EXPR
2123           || code == FLOOR_DIV_EXPR
2124           || code == CEIL_DIV_EXPR
2125           || code == EXACT_DIV_EXPR
2126           || code == ROUND_DIV_EXPR)
2127         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2128                 ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2129                 : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2130       else
2131         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2132                 ? negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2133                 : TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2134     }
2135
2136   return res;
2137 }
2138
2139
2140 /* For range VR compute two wide_int bitmasks.  In *MAY_BE_NONZERO
2141    bitmask if some bit is unset, it means for all numbers in the range
2142    the bit is 0, otherwise it might be 0 or 1.  In *MUST_BE_NONZERO
2143    bitmask if some bit is set, it means for all numbers in the range
2144    the bit is 1, otherwise it might be 0 or 1.  */
2145
2146 static bool
2147 zero_nonzero_bits_from_vr (const tree expr_type,
2148                            value_range_t *vr,
2149                            wide_int *may_be_nonzero,
2150                            wide_int *must_be_nonzero)
2151 {
2152   *may_be_nonzero = wi::minus_one (TYPE_PRECISION (expr_type));
2153   *must_be_nonzero = wi::zero (TYPE_PRECISION (expr_type));
2154   if (!range_int_cst_p (vr)
2155       || is_overflow_infinity (vr->min)
2156       || is_overflow_infinity (vr->max))
2157     return false;
2158
2159   if (range_int_cst_singleton_p (vr))
2160     {
2161       *may_be_nonzero = vr->min;
2162       *must_be_nonzero = *may_be_nonzero;
2163     }
2164   else if (tree_int_cst_sgn (vr->min) >= 0
2165            || tree_int_cst_sgn (vr->max) < 0)
2166     {
2167       wide_int xor_mask = wi::bit_xor (vr->min, vr->max);
2168       *may_be_nonzero = wi::bit_or (vr->min, vr->max);
2169       *must_be_nonzero = wi::bit_and (vr->min, vr->max);
2170       if (xor_mask != 0)
2171         {
2172           wide_int mask = wi::mask (wi::floor_log2 (xor_mask), false,
2173                                     may_be_nonzero->get_precision ());
2174           *may_be_nonzero = *may_be_nonzero | mask;
2175           *must_be_nonzero = must_be_nonzero->and_not (mask);
2176         }
2177     }
2178
2179   return true;
2180 }
2181
2182 /* Create two value-ranges in *VR0 and *VR1 from the anti-range *AR
2183    so that *VR0 U *VR1 == *AR.  Returns true if that is possible,
2184    false otherwise.  If *AR can be represented with a single range
2185    *VR1 will be VR_UNDEFINED.  */
2186
2187 static bool
2188 ranges_from_anti_range (value_range_t *ar,
2189                         value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
2190 {
2191   tree type = TREE_TYPE (ar->min);
2192
2193   vr0->type = VR_UNDEFINED;
2194   vr1->type = VR_UNDEFINED;
2195
2196   if (ar->type != VR_ANTI_RANGE
2197       || TREE_CODE (ar->min) != INTEGER_CST
2198       || TREE_CODE (ar->max) != INTEGER_CST
2199       || !vrp_val_min (type)
2200       || !vrp_val_max (type))
2201     return false;
2202
2203   if (!vrp_val_is_min (ar->min))
2204     {
2205       vr0->type = VR_RANGE;
2206       vr0->min = vrp_val_min (type);
2207       vr0->max = wide_int_to_tree (type, wi::sub (ar->min, 1));
2208     }
2209   if (!vrp_val_is_max (ar->max))
2210     {
2211       vr1->type = VR_RANGE;
2212       vr1->min = wide_int_to_tree (type, wi::add (ar->max, 1));
2213       vr1->max = vrp_val_max (type);
2214     }
2215   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
2216     {
2217       *vr0 = *vr1;
2218       vr1->type = VR_UNDEFINED;
2219     }
2220
2221   return vr0->type != VR_UNDEFINED;
2222 }
2223
2224 /* Helper to extract a value-range *VR for a multiplicative operation
2225    *VR0 CODE *VR1.  */
2226
2227 static void
2228 extract_range_from_multiplicative_op_1 (value_range_t *vr,
2229                                         enum tree_code code,
2230                                         value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
2231 {
2232   enum value_range_type type;
2233   tree val[4];
2234   size_t i;
2235   tree min, max;
2236   bool sop;
2237   int cmp;
2238
2239   /* Multiplications, divisions and shifts are a bit tricky to handle,
2240      depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
2241      need to operate on different values to get the minimum and
2242      maximum values for the new range.  One approach is to figure
2243      out all the variations of range combinations and do the
2244      operations.
2245
2246      However, this involves several calls to compare_values and it
2247      is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
2248      (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
2249      MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
2250      the new range.  */
2251   gcc_assert (code == MULT_EXPR
2252               || code == TRUNC_DIV_EXPR
2253               || code == FLOOR_DIV_EXPR
2254               || code == CEIL_DIV_EXPR
2255               || code == EXACT_DIV_EXPR
2256               || code == ROUND_DIV_EXPR
2257               || code == RSHIFT_EXPR
2258               || code == LSHIFT_EXPR);
2259   gcc_assert ((vr0->type == VR_RANGE
2260                || (code == MULT_EXPR && vr0->type == VR_ANTI_RANGE))
2261               && vr0->type == vr1->type);
2262
2263   type = vr0->type;
2264
2265   /* Compute the 4 cross operations.  */
2266   sop = false;
2267   val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0->min, vr1->min);
2268   if (val[0] == NULL_TREE)
2269     sop = true;
2270
2271   if (vr1->max == vr1->min)
2272     val[1] = NULL_TREE;
2273   else
2274     {
2275       val[1] = vrp_int_const_binop (code, vr0->min, vr1->max);
2276       if (val[1] == NULL_TREE)
2277         sop = true;
2278     }
2279
2280   if (vr0->max == vr0->min)
2281     val[2] = NULL_TREE;
2282   else
2283     {
2284       val[2] = vrp_int_const_binop (code, vr0->max, vr1->min);
2285       if (val[2] == NULL_TREE)
2286         sop = true;
2287     }
2288
2289   if (vr0->min == vr0->max || vr1->min == vr1->max)
2290     val[3] = NULL_TREE;
2291   else
2292     {
2293       val[3] = vrp_int_const_binop (code, vr0->max, vr1->max);
2294       if (val[3] == NULL_TREE)
2295         sop = true;
2296     }
2297
2298   if (sop)
2299     {
2300       set_value_range_to_varying (vr);
2301       return;
2302     }
2303
2304   /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
2305      of VAL[i].  */
2306   min = val[0];
2307   max = val[0];
2308   for (i = 1; i < 4; i++)
2309     {
2310       if (!is_gimple_min_invariant (min)
2311           || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2312           || !is_gimple_min_invariant (max)
2313           || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2314         break;
2315
2316       if (val[i])
2317         {
2318           if (!is_gimple_min_invariant (val[i])
2319               || (TREE_OVERFLOW (val[i])
2320                   && !is_overflow_infinity (val[i])))
2321             {
2322               /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
2323                  to it so that we set the resulting range to
2324                  VARYING.  */
2325               min = max = val[i];
2326               break;
2327             }
2328
2329           if (compare_values (val[i], min) == -1)
2330             min = val[i];
2331
2332           if (compare_values (val[i], max) == 1)
2333             max = val[i];
2334         }
2335     }
2336
2337   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2338      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2339      representation.  */
2340   if (min == NULL_TREE
2341       || !is_gimple_min_invariant (min)
2342       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2343       || max == NULL_TREE
2344       || !is_gimple_min_invariant (max)
2345       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2346     {
2347       set_value_range_to_varying (vr);
2348       return;
2349     }
2350
2351   /* We punt if:
2352      1) [-INF, +INF]
2353      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2354      3) [+-INF(OVF), +INF]
2355      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2356      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2357      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2358      overflow.  */
2359   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2360       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2361     {
2362       set_value_range_to_varying (vr);
2363       return;
2364     }
2365
2366   cmp = compare_values (min, max);
2367   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2368     {
2369       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2370          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2371          the new range VARYING.  */
2372       set_value_range_to_varying (vr);
2373     }
2374   else
2375     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2376 }
2377
2378 /* Extract range information from a binary operation CODE based on
2379    the ranges of each of its operands *VR0 and *VR1 with resulting
2380    type EXPR_TYPE.  The resulting range is stored in *VR.  */
2381
2382 static void
2383 extract_range_from_binary_expr_1 (value_range_t *vr,
2384                                   enum tree_code code, tree expr_type,
2385                                   value_range_t *vr0_, value_range_t *vr1_)
2386 {
2387   value_range_t vr0 = *vr0_, vr1 = *vr1_;
2388   value_range_t vrtem0 = VR_INITIALIZER, vrtem1 = VR_INITIALIZER;
2389   enum value_range_type type;
2390   tree min = NULL_TREE, max = NULL_TREE;
2391   int cmp;
2392
2393   if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type)
2394       && !POINTER_TYPE_P (expr_type))
2395     {
2396       set_value_range_to_varying (vr);
2397       return;
2398     }
2399
2400   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
2401      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
2402   if (code != PLUS_EXPR
2403       && code != MINUS_EXPR
2404       && code != POINTER_PLUS_EXPR
2405       && code != MULT_EXPR
2406       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2407       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2408       && code != CEIL_DIV_EXPR
2409       && code != EXACT_DIV_EXPR
2410       && code != ROUND_DIV_EXPR
2411       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2412       && code != RSHIFT_EXPR
2413       && code != LSHIFT_EXPR
2414       && code != MIN_EXPR
2415       && code != MAX_EXPR
2416       && code != BIT_AND_EXPR
2417       && code != BIT_IOR_EXPR
2418       && code != BIT_XOR_EXPR)
2419     {
2420       set_value_range_to_varying (vr);
2421       return;
2422     }
2423
2424   /* If both ranges are UNDEFINED, so is the result.  */
2425   if (vr0.type == VR_UNDEFINED && vr1.type == VR_UNDEFINED)
2426     {
2427       set_value_range_to_undefined (vr);
2428       return;
2429     }
2430   /* If one of the ranges is UNDEFINED drop it to VARYING for the following
2431      code.  At some point we may want to special-case operations that
2432      have UNDEFINED result for all or some value-ranges of the not UNDEFINED
2433      operand.  */
2434   else if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2435     set_value_range_to_varying (&vr0);
2436   else if (vr1.type == VR_UNDEFINED)
2437     set_value_range_to_varying (&vr1);
2438
2439   /* Now canonicalize anti-ranges to ranges when they are not symbolic
2440      and express ~[] op X as ([]' op X) U ([]'' op X).  */
2441   if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2442       && ranges_from_anti_range (&vr0, &vrtem0, &vrtem1))
2443     {
2444       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, &vrtem0, vr1_);
2445       if (vrtem1.type != VR_UNDEFINED)
2446         {
2447           value_range_t vrres = VR_INITIALIZER;
2448           extract_range_from_binary_expr_1 (&vrres, code, expr_type,
2449                                             &vrtem1, vr1_);
2450           vrp_meet (vr, &vrres);
2451         }
2452       return;
2453     }
2454   /* Likewise for X op ~[].  */
2455   if (vr1.type == VR_ANTI_RANGE
2456       && ranges_from_anti_range (&vr1, &vrtem0, &vrtem1))
2457     {
2458       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, vr0_, &vrtem0);
2459       if (vrtem1.type != VR_UNDEFINED)
2460         {
2461           value_range_t vrres = VR_INITIALIZER;
2462           extract_range_from_binary_expr_1 (&vrres, code, expr_type,
2463                                             vr0_, &vrtem1);
2464           vrp_meet (vr, &vrres);
2465         }
2466       return;
2467     }
2468
2469   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
2470   type = vr0.type;
2471
2472   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
2473      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_{AND,IOR}
2474      because we may be able to derive a useful range even if one of
2475      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  Similarly for
2476      divisions, MIN/MAX and PLUS/MINUS.
2477
2478      TODO, we may be able to derive anti-ranges in some cases.  */
2479   if (code != BIT_AND_EXPR
2480       && code != BIT_IOR_EXPR
2481       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2482       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2483       && code != CEIL_DIV_EXPR
2484       && code != EXACT_DIV_EXPR
2485       && code != ROUND_DIV_EXPR
2486       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2487       && code != MIN_EXPR
2488       && code != MAX_EXPR
2489       && code != PLUS_EXPR
2490       && code != MINUS_EXPR
2491       && code != RSHIFT_EXPR
2492       && (vr0.type == VR_VARYING
2493           || vr1.type == VR_VARYING
2494           || vr0.type != vr1.type
2495           || symbolic_range_p (&vr0)
2496           || symbolic_range_p (&vr1)))
2497     {
2498       set_value_range_to_varying (vr);
2499       return;
2500     }
2501
2502   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
2503   if (POINTER_TYPE_P (expr_type))
2504     {
2505       if (code == MIN_EXPR || code == MAX_EXPR)
2506         {
2507           /* For MIN/MAX expressions with pointers, we only care about
2508              nullness, if both are non null, then the result is nonnull.
2509              If both are null, then the result is null. Otherwise they
2510              are varying.  */
2511           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2512             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2513           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2514             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2515           else
2516             set_value_range_to_varying (vr);
2517         }
2518       else if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
2519         {
2520           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2521              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2522           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
2523             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2524           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2525             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2526           else
2527             set_value_range_to_varying (vr);
2528         }
2529       else if (code == BIT_AND_EXPR)
2530         {
2531           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2532              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2533           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2534             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2535           else if (range_is_null (&vr0) || range_is_null (&vr1))
2536             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2537           else
2538             set_value_range_to_varying (vr);
2539         }
2540       else
2541         set_value_range_to_varying (vr);
2542
2543       return;
2544     }
2545
2546   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
2547      range and see what we end up with.  */
2548   if (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR)
2549     {
2550       const bool minus_p = (code == MINUS_EXPR);
2551       tree min_op0 = vr0.min;
2552       tree min_op1 = minus_p ? vr1.max : vr1.min;
2553       tree max_op0 = vr0.max;
2554       tree max_op1 = minus_p ? vr1.min : vr1.max;
2555       tree sym_min_op0 = NULL_TREE;
2556       tree sym_min_op1 = NULL_TREE;
2557       tree sym_max_op0 = NULL_TREE;
2558       tree sym_max_op1 = NULL_TREE;
2559       bool neg_min_op0, neg_min_op1, neg_max_op0, neg_max_op1;
2560
2561       /* If we have a PLUS or MINUS with two VR_RANGEs, either constant or
2562          single-symbolic ranges, try to compute the precise resulting range,
2563          but only if we know that this resulting range will also be constant
2564          or single-symbolic.  */
2565       if (vr0.type == VR_RANGE && vr1.type == VR_RANGE
2566           && (TREE_CODE (min_op0) == INTEGER_CST
2567               || (sym_min_op0
2568                   = get_single_symbol (min_op0, &neg_min_op0, &min_op0)))
2569           && (TREE_CODE (min_op1) == INTEGER_CST
2570               || (sym_min_op1
2571                   = get_single_symbol (min_op1, &neg_min_op1, &min_op1)))
2572           && (!(sym_min_op0 && sym_min_op1)
2573               || (sym_min_op0 == sym_min_op1
2574                   && neg_min_op0 == (minus_p ? neg_min_op1 : !neg_min_op1)))
2575           && (TREE_CODE (max_op0) == INTEGER_CST
2576               || (sym_max_op0
2577                   = get_single_symbol (max_op0, &neg_max_op0, &max_op0)))
2578           && (TREE_CODE (max_op1) == INTEGER_CST
2579               || (sym_max_op1
2580                   = get_single_symbol (max_op1, &neg_max_op1, &max_op1)))
2581           && (!(sym_max_op0 && sym_max_op1)
2582               || (sym_max_op0 == sym_max_op1
2583                   && neg_max_op0 == (minus_p ? neg_max_op1 : !neg_max_op1))))
2584         {
2585           const signop sgn = TYPE_SIGN (expr_type);
2586           const unsigned int prec = TYPE_PRECISION (expr_type);
2587           wide_int type_min, type_max, wmin, wmax;
2588           int min_ovf = 0;
2589           int max_ovf = 0;
2590
2591           /* Get the lower and upper bounds of the type.  */
2592           if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (expr_type))
2593             {
2594               type_min = wi::min_value (prec, sgn);
2595               type_max = wi::max_value (prec, sgn);
2596             }
2597           else
2598             {
2599               type_min = vrp_val_min (expr_type);
2600               type_max = vrp_val_max (expr_type);
2601             }
2602
2603           /* Combine the lower bounds, if any.  */
2604           if (min_op0 && min_op1)
2605             {
2606               if (minus_p)
2607                 {
2608                   wmin = wi::sub (min_op0, min_op1);
2609
2610                   /* Check for overflow.  */
2611                   if (wi::cmp (0, min_op1, sgn)
2612                       != wi::cmp (wmin, min_op0, sgn))
2613                     min_ovf = wi::cmp (min_op0, min_op1, sgn);
2614                 }
2615               else
2616                 {
2617                   wmin = wi::add (min_op0, min_op1);
2618
2619                   /* Check for overflow.  */
2620                   if (wi::cmp (min_op1, 0, sgn)
2621                       != wi::cmp (wmin, min_op0, sgn))
2622                     min_ovf = wi::cmp (min_op0, wmin, sgn);
2623                 }
2624             }
2625           else if (min_op0)
2626             wmin = min_op0;
2627           else if (min_op1)
2628             wmin = minus_p ? wi::neg (min_op1) : min_op1;
2629           else
2630             wmin = wi::shwi (0, prec);
2631
2632           /* Combine the upper bounds, if any.  */
2633           if (max_op0 && max_op1)
2634             {
2635               if (minus_p)
2636                 {
2637                   wmax = wi::sub (max_op0, max_op1);
2638
2639                   /* Check for overflow.  */
2640                   if (wi::cmp (0, max_op1, sgn)
2641                       != wi::cmp (wmax, max_op0, sgn))
2642                     max_ovf = wi::cmp (max_op0, max_op1, sgn);
2643                 }
2644               else
2645                 {
2646                   wmax = wi::add (max_op0, max_op1);
2647
2648                   if (wi::cmp (max_op1, 0, sgn)
2649                       != wi::cmp (wmax, max_op0, sgn))
2650                     max_ovf = wi::cmp (max_op0, wmax, sgn);
2651                 }
2652             }
2653           else if (max_op0)
2654             wmax = max_op0;
2655           else if (max_op1)
2656             wmax = minus_p ? wi::neg (max_op1) : max_op1;
2657           else
2658             wmax = wi::shwi (0, prec);
2659
2660           /* Check for type overflow.  */
2661           if (min_ovf == 0)
2662             {
2663               if (wi::cmp (wmin, type_min, sgn) == -1)
2664                 min_ovf = -1;
2665               else if (wi::cmp (wmin, type_max, sgn) == 1)
2666                 min_ovf = 1;
2667             }
2668           if (max_ovf == 0)
2669             {
2670               if (wi::cmp (wmax, type_min, sgn) == -1)
2671                 max_ovf = -1;
2672               else if (wi::cmp (wmax, type_max, sgn) == 1)
2673                 max_ovf = 1;
2674             }
2675
2676           /* If we have overflow for the constant part and the resulting
2677              range will be symbolic, drop to VR_VARYING.  */
2678           if ((min_ovf && sym_min_op0 != sym_min_op1)
2679               || (max_ovf && sym_max_op0 != sym_max_op1))
2680             {
2681               set_value_range_to_varying (vr);
2682               return;
2683             }
2684
2685           if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (expr_type))
2686             {
2687               /* If overflow wraps, truncate the values and adjust the
2688                  range kind and bounds appropriately.  */
2689               wide_int tmin = wide_int::from (wmin, prec, sgn);
2690               wide_int tmax = wide_int::from (wmax, prec, sgn);
2691               if (min_ovf == max_ovf)
2692                 {
2693                   /* No overflow or both overflow or underflow.  The
2694                      range kind stays VR_RANGE.  */
2695                   min = wide_int_to_tree (expr_type, tmin);
2696                   max = wide_int_to_tree (expr_type, tmax);
2697                 }
2698               else if (min_ovf == -1 && max_ovf == 1)
2699                 {
2700                   /* Underflow and overflow, drop to VR_VARYING.  */
2701                   set_value_range_to_varying (vr);
2702                   return;
2703                 }
2704               else
2705                 {
2706                   /* Min underflow or max overflow.  The range kind
2707                      changes to VR_ANTI_RANGE.  */
2708                   bool covers = false;
2709                   wide_int tem = tmin;
2710                   gcc_assert ((min_ovf == -1 && max_ovf == 0)
2711                               || (max_ovf == 1 && min_ovf == 0));
2712                   type = VR_ANTI_RANGE;
2713                   tmin = tmax + 1;
2714                   if (wi::cmp (tmin, tmax, sgn) < 0)
2715                     covers = true;
2716                   tmax = tem - 1;
2717                   if (wi::cmp (tmax, tem, sgn) > 0)
2718                     covers = true;
2719                   /* If the anti-range would cover nothing, drop to varying.
2720                      Likewise if the anti-range bounds are outside of the
2721                      types values.  */
2722                   if (covers || wi::cmp (tmin, tmax, sgn) > 0)
2723                     {
2724                       set_value_range_to_varying (vr);
2725                       return;
2726                     }
2727                   min = wide_int_to_tree (expr_type, tmin);
2728                   max = wide_int_to_tree (expr_type, tmax);
2729                 }
2730             }
2731           else
2732             {
2733               /* If overflow does not wrap, saturate to the types min/max
2734                  value.  */
2735               if (min_ovf == -1)
2736                 {
2737                   if (needs_overflow_infinity (expr_type)
2738                       && supports_overflow_infinity (expr_type))
2739                     min = negative_overflow_infinity (expr_type);
2740                   else
2741                     min = wide_int_to_tree (expr_type, type_min);
2742                 }
2743               else if (min_ovf == 1)
2744                 {
2745                   if (needs_overflow_infinity (expr_type)
2746                       && supports_overflow_infinity (expr_type))
2747                     min = positive_overflow_infinity (expr_type);
2748                   else
2749                     min = wide_int_to_tree (expr_type, type_max);
2750                 }
2751               else
2752                 min = wide_int_to_tree (expr_type, wmin);
2753
2754               if (max_ovf == -1)
2755                 {
2756                   if (needs_overflow_infinity (expr_type)
2757                       && supports_overflow_infinity (expr_type))
2758                     max = negative_overflow_infinity (expr_type);
2759                   else
2760                     max = wide_int_to_tree (expr_type, type_min);
2761                 }
2762               else if (max_ovf == 1)
2763                 {
2764                   if (needs_overflow_infinity (expr_type)
2765                       && supports_overflow_infinity (expr_type))
2766                     max = positive_overflow_infinity (expr_type);
2767                   else
2768                     max = wide_int_to_tree (expr_type, type_max);
2769                 }
2770               else
2771                 max = wide_int_to_tree (expr_type, wmax);
2772             }
2773
2774           if (needs_overflow_infinity (expr_type)
2775               && supports_overflow_infinity (expr_type))
2776             {
2777               if ((min_op0 && is_negative_overflow_infinity (min_op0))
2778                   || (min_op1
2779                       && (minus_p
2780                           ? is_positive_overflow_infinity (min_op1)
2781                           : is_negative_overflow_infinity (min_op1))))
2782                 min = negative_overflow_infinity (expr_type);
2783               if ((max_op0 && is_positive_overflow_infinity (max_op0))
2784                   || (max_op1
2785                       && (minus_p
2786                           ? is_negative_overflow_infinity (max_op1)
2787                           : is_positive_overflow_infinity (max_op1))))
2788                 max = positive_overflow_infinity (expr_type);
2789             }
2790
2791           /* If the result lower bound is constant, we're done;
2792              otherwise, build the symbolic lower bound.  */
2793           if (sym_min_op0 == sym_min_op1)
2794             ;
2795           else if (sym_min_op0)
2796             min = build_symbolic_expr (expr_type, sym_min_op0,
2797                                        neg_min_op0, min);
2798           else if (sym_min_op1)
2799             min = build_symbolic_expr (expr_type, sym_min_op1,
2800                                        neg_min_op1 ^ minus_p, min);
2801
2802           /* Likewise for the upper bound.  */
2803           if (sym_max_op0 == sym_max_op1)
2804             ;
2805           else if (sym_max_op0)
2806             max = build_symbolic_expr (expr_type, sym_max_op0,
2807                                        neg_max_op0, max);
2808           else if (sym_max_op1)
2809             max = build_symbolic_expr (expr_type, sym_max_op1,
2810                                        neg_max_op1 ^ minus_p, max);
2811         }
2812       else
2813         {
2814           /* For other cases, for example if we have a PLUS_EXPR with two
2815              VR_ANTI_RANGEs, drop to VR_VARYING.  It would take more effort
2816              to compute a precise range for such a case.
2817              ???  General even mixed range kind operations can be expressed
2818              by for example transforming ~[3, 5] + [1, 2] to range-only
2819              operations and a union primitive:
2820                [-INF, 2] + [1, 2]  U  [5, +INF] + [1, 2]
2821                    [-INF+1, 4]     U    [6, +INF(OVF)]
2822              though usually the union is not exactly representable with
2823              a single range or anti-range as the above is
2824                  [-INF+1, +INF(OVF)] intersected with ~[5, 5]
2825              but one could use a scheme similar to equivalences for this. */
2826           set_value_range_to_varying (vr);
2827           return;
2828         }
2829     }
2830   else if (code == MIN_EXPR
2831            || code == MAX_EXPR)
2832     {
2833       if (vr0.type == VR_RANGE
2834           && !symbolic_range_p (&vr0))
2835         {
2836           type = VR_RANGE;
2837           if (vr1.type == VR_RANGE
2838               && !symbolic_range_p (&vr1))
2839             {
2840               /* For operations that make the resulting range directly
2841                  proportional to the original ranges, apply the operation to
2842                  the same end of each range.  */
2843               min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2844               max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2845             }
2846           else if (code == MIN_EXPR)
2847             {
2848               min = vrp_val_min (expr_type);
2849               max = vr0.max;
2850             }
2851           else if (code == MAX_EXPR)
2852             {
2853               min = vr0.min;
2854               max = vrp_val_max (expr_type);
2855             }
2856         }
2857       else if (vr1.type == VR_RANGE
2858                && !symbolic_range_p (&vr1))
2859         {
2860           type = VR_RANGE;
2861           if (code == MIN_EXPR)
2862             {
2863               min = vrp_val_min (expr_type);
2864               max = vr1.max;
2865             }
2866           else if (code == MAX_EXPR)
2867             {
2868               min = vr1.min;
2869               max = vrp_val_max (expr_type);
2870             }
2871         }
2872       else
2873         {
2874           set_value_range_to_varying (vr);
2875           return;
2876         }
2877     }
2878   else if (code == MULT_EXPR)
2879     {
2880       /* Fancy code so that with unsigned, [-3,-1]*[-3,-1] does not
2881          drop to varying.  This test requires 2*prec bits if both
2882          operands are signed and 2*prec + 2 bits if either is not.  */
2883
2884       signop sign = TYPE_SIGN (expr_type);
2885       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (expr_type);
2886
2887       if (range_int_cst_p (&vr0)
2888           && range_int_cst_p (&vr1)
2889           && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (expr_type))
2890         {
2891           typedef FIXED_WIDE_INT (WIDE_INT_MAX_PRECISION * 2) vrp_int;
2892           typedef generic_wide_int
2893              <wi::extended_tree <WIDE_INT_MAX_PRECISION * 2> > vrp_int_cst;
2894           vrp_int sizem1 = wi::mask <vrp_int> (prec, false);
2895           vrp_int size = sizem1 + 1;
2896
2897           /* Extend the values using the sign of the result to PREC2.
2898              From here on out, everthing is just signed math no matter
2899              what the input types were.  */
2900           vrp_int min0 = vrp_int_cst (vr0.min);
2901           vrp_int max0 = vrp_int_cst (vr0.max);
2902           vrp_int min1 = vrp_int_cst (vr1.min);
2903           vrp_int max1 = vrp_int_cst (vr1.max);
2904           /* Canonicalize the intervals.  */
2905           if (sign == UNSIGNED)
2906             {
2907               if (wi::ltu_p (size, min0 + max0))
2908                 {
2909                   min0 -= size;
2910                   max0 -= size;
2911                 }
2912
2913               if (wi::ltu_p (size, min1 + max1))
2914                 {
2915                   min1 -= size;
2916                   max1 -= size;
2917                 }
2918             }
2919
2920           vrp_int prod0 = min0 * min1;
2921           vrp_int prod1 = min0 * max1;
2922           vrp_int prod2 = max0 * min1;
2923           vrp_int prod3 = max0 * max1;
2924
2925           /* Sort the 4 products so that min is in prod0 and max is in
2926              prod3.  */
2927           /* min0min1 > max0max1 */
2928           if (wi::gts_p (prod0, prod3))
2929             {
2930               vrp_int tmp = prod3;
2931               prod3 = prod0;
2932               prod0 = tmp;
2933             }
2934
2935           /* min0max1 > max0min1 */
2936           if (wi::gts_p (prod1, prod2))
2937             {
2938               vrp_int tmp = prod2;
2939               prod2 = prod1;
2940               prod1 = tmp;
2941             }
2942
2943           if (wi::gts_p (prod0, prod1))
2944             {
2945               vrp_int tmp = prod1;
2946               prod1 = prod0;
2947               prod0 = tmp;
2948             }
2949
2950           if (wi::gts_p (prod2, prod3))
2951             {
2952               vrp_int tmp = prod3;
2953               prod3 = prod2;
2954               prod2 = tmp;
2955             }
2956
2957           /* diff = max - min.  */
2958           prod2 = prod3 - prod0;
2959           if (wi::geu_p (prod2, sizem1))
2960             {
2961               /* the range covers all values.  */
2962               set_value_range_to_varying (vr);
2963               return;
2964             }
2965
2966           /* The following should handle the wrapping and selecting
2967              VR_ANTI_RANGE for us.  */
2968           min = wide_int_to_tree (expr_type, prod0);
2969           max = wide_int_to_tree (expr_type, prod3);
2970           set_and_canonicalize_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, NULL);
2971           return;
2972         }
2973
2974       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2975          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
2976          precise range for such a case.  For example, if we have
2977          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
2978          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
2979          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
2980          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
2981          point.  */
2982       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2983           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (expr_type))
2984         {
2985           set_value_range_to_varying (vr);
2986           return;
2987         }
2988
2989       extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2990       return;
2991     }
2992   else if (code == RSHIFT_EXPR
2993            || code == LSHIFT_EXPR)
2994     {
2995       /* If we have a RSHIFT_EXPR with any shift values outside [0..prec-1],
2996          then drop to VR_VARYING.  Outside of this range we get undefined
2997          behavior from the shift operation.  We cannot even trust
2998          SHIFT_COUNT_TRUNCATED at this stage, because that applies to rtl
2999          shifts, and the operation at the tree level may be widened.  */
3000       if (range_int_cst_p (&vr1)
3001           && compare_tree_int (vr1.min, 0) >= 0
3002           && compare_tree_int (vr1.max, TYPE_PRECISION (expr_type)) == -1)
3003         {
3004           if (code == RSHIFT_EXPR)
3005             {
3006               /* Even if vr0 is VARYING or otherwise not usable, we can derive
3007                  useful ranges just from the shift count.  E.g.
3008                  x >> 63 for signed 64-bit x is always [-1, 0].  */
3009               if (vr0.type != VR_RANGE || symbolic_range_p (&vr0))
3010                 {
3011                   vr0.type = type = VR_RANGE;
3012                   vr0.min = vrp_val_min (expr_type);
3013                   vr0.max = vrp_val_max (expr_type);
3014                 }
3015               extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
3016               return;
3017             }
3018           /* We can map lshifts by constants to MULT_EXPR handling.  */
3019           else if (code == LSHIFT_EXPR
3020                    && range_int_cst_singleton_p (&vr1))
3021             {
3022               bool saved_flag_wrapv;
3023               value_range_t vr1p = VR_INITIALIZER;
3024               vr1p.type = VR_RANGE;
3025               vr1p.min = (wide_int_to_tree
3026                           (expr_type,
3027                            wi::set_bit_in_zero (tree_to_shwi (vr1.min),
3028                                                 TYPE_PRECISION (expr_type))));
3029               vr1p.max = vr1p.min;
3030               /* We have to use a wrapping multiply though as signed overflow
3031                  on lshifts is implementation defined in C89.  */
3032               saved_flag_wrapv = flag_wrapv;
3033               flag_wrapv = 1;
3034               extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MULT_EXPR, expr_type,
3035                                                 &vr0, &vr1p);
3036               flag_wrapv = saved_flag_wrapv;
3037               return;
3038             }
3039           else if (code == LSHIFT_EXPR
3040                    && range_int_cst_p (&vr0))
3041             {
3042               int prec = TYPE_PRECISION (expr_type);
3043               int overflow_pos = prec;
3044               int bound_shift;
3045               wide_int low_bound, high_bound;
3046               bool uns = TYPE_UNSIGNED (expr_type);
3047               bool in_bounds = false;
3048
3049               if (!uns)
3050                 overflow_pos -= 1;
3051
3052               bound_shift = overflow_pos - tree_to_shwi (vr1.max);
3053               /* If bound_shift == HOST_BITS_PER_WIDE_INT, the llshift can
3054                  overflow.  However, for that to happen, vr1.max needs to be
3055                  zero, which means vr1 is a singleton range of zero, which
3056                  means it should be handled by the previous LSHIFT_EXPR
3057                  if-clause.  */
3058               wide_int bound = wi::set_bit_in_zero (bound_shift, prec);
3059               wide_int complement = ~(bound - 1);
3060
3061               if (uns)
3062                 {
3063                   low_bound = bound;
3064                   high_bound = complement;
3065                   if (wi::ltu_p (vr0.max, low_bound))
3066                     {
3067                       /* [5, 6] << [1, 2] == [10, 24].  */
3068                       /* We're shifting out only zeroes, the value increases
3069                          monotonically.  */
3070                       in_bounds = true;
3071                     }
3072                   else if (wi::ltu_p (high_bound, vr0.min))
3073                     {
3074                       /* [0xffffff00, 0xffffffff] << [1, 2]
3075                          == [0xfffffc00, 0xfffffffe].  */
3076                       /* We're shifting out only ones, the value decreases
3077                          monotonically.  */
3078                       in_bounds = true;
3079                     }
3080                 }
3081               else
3082                 {
3083                   /* [-1, 1] << [1, 2] == [-4, 4].  */
3084                   low_bound = complement;
3085                   high_bound = bound;
3086                   if (wi::lts_p (vr0.max, high_bound)
3087                       && wi::lts_p (low_bound, vr0.min))
3088                     {
3089                       /* For non-negative numbers, we're shifting out only
3090                          zeroes, the value increases monotonically.
3091                          For negative numbers, we're shifting out only ones, the
3092                          value decreases monotomically.  */
3093                       in_bounds = true;
3094                     }
3095                 }
3096
3097               if (in_bounds)
3098                 {
3099                   extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
3100                   return;
3101                 }
3102             }
3103         }
3104       set_value_range_to_varying (vr);
3105       return;
3106     }
3107   else if (code == TRUNC_DIV_EXPR
3108            || code == FLOOR_DIV_EXPR
3109            || code == CEIL_DIV_EXPR
3110            || code == EXACT_DIV_EXPR
3111            || code == ROUND_DIV_EXPR)
3112     {
3113       if (vr0.type != VR_RANGE || symbolic_range_p (&vr0))
3114         {
3115           /* For division, if op1 has VR_RANGE but op0 does not, something
3116              can be deduced just from that range.  Say [min, max] / [4, max]
3117              gives [min / 4, max / 4] range.  */
3118           if (vr1.type == VR_RANGE
3119               && !symbolic_range_p (&vr1)
3120               && range_includes_zero_p (vr1.min, vr1.max) == 0)
3121             {
3122               vr0.type = type = VR_RANGE;
3123               vr0.min = vrp_val_min (expr_type);
3124               vr0.max = vrp_val_max (expr_type);
3125             }
3126           else
3127             {
3128               set_value_range_to_varying (vr);
3129               return;
3130             }
3131         }
3132
3133       /* For divisions, if flag_non_call_exceptions is true, we must
3134          not eliminate a division by zero.  */
3135       if (cfun->can_throw_non_call_exceptions
3136           && (vr1.type != VR_RANGE
3137               || range_includes_zero_p (vr1.min, vr1.max) != 0))
3138         {
3139           set_value_range_to_varying (vr);
3140           return;
3141         }
3142
3143       /* For divisions, if op0 is VR_RANGE, we can deduce a range
3144          even if op1 is VR_VARYING, VR_ANTI_RANGE, symbolic or can
3145          include 0.  */
3146       if (vr0.type == VR_RANGE
3147           && (vr1.type != VR_RANGE
3148               || range_includes_zero_p (vr1.min, vr1.max) != 0))
3149         {
3150           tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr0.min), 0);
3151           int cmp;
3152
3153           min = NULL_TREE;
3154           max = NULL_TREE;
3155           if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
3156               || value_range_nonnegative_p (&vr1))
3157             {
3158               /* For unsigned division or when divisor is known
3159                  to be non-negative, the range has to cover
3160                  all numbers from 0 to max for positive max
3161                  and all numbers from min to 0 for negative min.  */
3162               cmp = compare_values (vr0.max, zero);
3163               if (cmp == -1)
3164                 max = zero;
3165               else if (cmp == 0 || cmp == 1)
3166                 max = vr0.max;
3167               else
3168                 type = VR_VARYING;
3169               cmp = compare_values (vr0.min, zero);
3170               if (cmp == 1)
3171                 min = zero;
3172               else if (cmp == 0 || cmp == -1)
3173                 min = vr0.min;
3174               else
3175                 type = VR_VARYING;
3176             }
3177           else
3178             {
3179               /* Otherwise the range is -max .. max or min .. -min
3180                  depending on which bound is bigger in absolute value,
3181                  as the division can change the sign.  */
3182               abs_extent_range (vr, vr0.min, vr0.max);
3183               return;
3184             }
3185           if (type == VR_VARYING)
3186             {
3187               set_value_range_to_varying (vr);
3188               return;
3189             }
3190         }
3191       else
3192         {
3193           extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
3194           return;
3195         }
3196     }
3197   else if (code == TRUNC_MOD_EXPR)
3198     {
3199       if (range_is_null (&vr1))
3200         {
3201           set_value_range_to_undefined (vr);
3202           return;
3203         }
3204       /* ABS (A % B) < ABS (B) and either
3205          0 <= A % B <= A or A <= A % B <= 0.  */
3206       type = VR_RANGE;
3207       signop sgn = TYPE_SIGN (expr_type);
3208       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (expr_type);
3209       wide_int wmin, wmax, tmp;
3210       wide_int zero = wi::zero (prec);
3211       wide_int one = wi::one (prec);
3212       if (vr1.type == VR_RANGE && !symbolic_range_p (&vr1))
3213         {
3214           wmax = wi::sub (vr1.max, one);
3215           if (sgn == SIGNED)
3216             {
3217               tmp = wi::sub (wi::minus_one (prec), vr1.min);
3218               wmax = wi::smax (wmax, tmp);
3219             }
3220         }
3221       else
3222         {
3223           wmax = wi::max_value (prec, sgn);
3224           /* X % INT_MIN may be INT_MAX.  */
3225           if (sgn == UNSIGNED)
3226             wmax = wmax - one;
3227         }
3228
3229       if (sgn == UNSIGNED)
3230         wmin = zero;
3231       else
3232         {
3233           wmin = -wmax;
3234           if (vr0.type == VR_RANGE && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST)
3235             {
3236               tmp = vr0.min;
3237               if (wi::gts_p (tmp, zero))
3238                 tmp = zero;
3239               wmin = wi::smax (wmin, tmp);
3240             }
3241         }
3242
3243       if (vr0.type == VR_RANGE && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST)
3244         {
3245           tmp = vr0.max;
3246           if (sgn == SIGNED && wi::neg_p (tmp))
3247             tmp = zero;
3248           wmax = wi::min (wmax, tmp, sgn);
3249         }
3250
3251       min = wide_int_to_tree (expr_type, wmin);
3252       max = wide_int_to_tree (expr_type, wmax);
3253     }
3254   else if (code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR || code == BIT_XOR_EXPR)
3255     {
3256       bool int_cst_range0, int_cst_range1;
3257       wide_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
3258       wide_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
3259
3260       int_cst_range0 = zero_nonzero_bits_from_vr (expr_type, &vr0,
3261                                                   &may_be_nonzero0,
3262                                                   &must_be_nonzero0);
3263       int_cst_range1 = zero_nonzero_bits_from_vr (expr_type, &vr1,
3264                                                   &may_be_nonzero1,
3265                                                   &must_be_nonzero1);
3266
3267       type = VR_RANGE;
3268       if (code == BIT_AND_EXPR)
3269         {
3270           min = wide_int_to_tree (expr_type,
3271                                   must_be_nonzero0 & must_be_nonzero1);
3272           wide_int wmax = may_be_nonzero0 & may_be_nonzero1;
3273           /* If both input ranges contain only negative values we can
3274              truncate the result range maximum to the minimum of the
3275              input range maxima.  */
3276           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
3277               && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0
3278               && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
3279             {
3280               wmax = wi::min (wmax, vr0.max, TYPE_SIGN (expr_type));
3281               wmax = wi::min (wmax, vr1.max, TYPE_SIGN (expr_type));
3282             }
3283           /* If either input range contains only non-negative values
3284              we can truncate the result range maximum to the respective
3285              maximum of the input range.  */
3286           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0)
3287             wmax = wi::min (wmax, vr0.max, TYPE_SIGN (expr_type));
3288           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
3289             wmax = wi::min (wmax, vr1.max, TYPE_SIGN (expr_type));
3290           max = wide_int_to_tree (expr_type, wmax);
3291         }
3292       else if (code == BIT_IOR_EXPR)
3293         {
3294           max = wide_int_to_tree (expr_type,
3295                                   may_be_nonzero0 | may_be_nonzero1);
3296           wide_int wmin = must_be_nonzero0 | must_be_nonzero1;
3297           /* If the input ranges contain only positive values we can
3298              truncate the minimum of the result range to the maximum
3299              of the input range minima.  */
3300           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
3301               && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0
3302               && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
3303             {
3304               wmin = wi::max (wmin, vr0.min, TYPE_SIGN (expr_type));
3305               wmin = wi::max (wmin, vr1.min, TYPE_SIGN (expr_type));
3306             }
3307           /* If either input range contains only negative values
3308              we can truncate the minimum of the result range to the
3309              respective minimum range.  */
3310           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0)
3311             wmin = wi::max (wmin, vr0.min, TYPE_SIGN (expr_type));
3312           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
3313             wmin = wi::max (wmin, vr1.min, TYPE_SIGN (expr_type));
3314           min = wide_int_to_tree (expr_type, wmin);
3315         }
3316       else if (code == BIT_XOR_EXPR)
3317         {
3318           wide_int result_zero_bits = ((must_be_nonzero0 & must_be_nonzero1)
3319                                        | ~(may_be_nonzero0 | may_be_nonzero1));
3320           wide_int result_one_bits
3321             = (must_be_nonzero0.and_not (may_be_nonzero1)
3322                | must_be_nonzero1.and_not (may_be_nonzero0));
3323           max = wide_int_to_tree (expr_type, ~result_zero_bits);
3324           min = wide_int_to_tree (expr_type, result_one_bits);
3325           /* If the range has all positive or all negative values the
3326              result is better than VARYING.  */
3327           if (tree_int_cst_sgn (min) < 0
3328               || tree_int_cst_sgn (max) >= 0)
3329             ;
3330           else
3331             max = min = NULL_TREE;
3332         }
3333     }
3334   else
3335     gcc_unreachable ();
3336
3337   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
3338      VARYING.  But we do accept an overflow infinity representation.  */
3339   if (min == NULL_TREE
3340       || (TREE_OVERFLOW_P (min) && !is_overflow_infinity (min))
3341       || max == NULL_TREE
3342       || (TREE_OVERFLOW_P (max) && !is_overflow_infinity (max)))
3343     {
3344       set_value_range_to_varying (vr);
3345       return;
3346     }
3347
3348   /* We punt if:
3349      1) [-INF, +INF]
3350      2) [-INF, +-INF(OVF)]
3351      3) [+-INF(OVF), +INF]
3352      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
3353      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
3354      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
3355      overflow.  */
3356   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
3357       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
3358     {
3359       set_value_range_to_varying (vr);
3360       return;
3361     }
3362
3363   cmp = compare_values (min, max);
3364   if (cmp == -2 || cmp == 1)
3365     {
3366       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
3367          then the operation caused one of them to wrap around, mark
3368          the new range VARYING.  */
3369       set_value_range_to_varying (vr);
3370     }
3371   else
3372     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
3373 }
3374
3375 /* Extract range information from a binary expression OP0 CODE OP1 based on
3376    the ranges of each of its operands with resulting type EXPR_TYPE.
3377    The resulting range is stored in *VR.  */
3378
3379 static void
3380 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr,
3381                                 enum tree_code code,
3382                                 tree expr_type, tree op0, tree op1)
3383 {
3384   value_range_t vr0 = VR_INITIALIZER;
3385   value_range_t vr1 = VR_INITIALIZER;
3386
3387   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3388      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3389   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3390     vr0 = *(get_value_range (op0));
3391   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3392     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3393   else
3394     set_value_range_to_varying (&vr0);
3395
3396   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3397     vr1 = *(get_value_range (op1));
3398   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3399     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3400   else
3401     set_value_range_to_varying (&vr1);
3402
3403   extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, &vr0, &vr1);
3404
3405   /* Try harder for PLUS and MINUS if the range of one operand is symbolic
3406      and based on the other operand, for example if it was deduced from a
3407      symbolic comparison.  When a bound of the range of the first operand
3408      is invariant, we set the corresponding bound of the new range to INF
3409      in order to avoid recursing on the range of the second operand.  */
3410   if (vr->type == VR_VARYING
3411       && (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR)
3412       && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
3413       && vr0.type == VR_RANGE
3414       && symbolic_range_based_on_p (&vr0, op1))
3415     {
3416       const bool minus_p = (code == MINUS_EXPR);
3417       value_range_t n_vr1 = VR_INITIALIZER;
3418
3419       /* Try with VR0 and [-INF, OP1].  */
3420       if (is_gimple_min_invariant (minus_p ? vr0.max : vr0.min))
3421         set_value_range (&n_vr1, VR_RANGE, vrp_val_min (expr_type), op1, NULL);
3422
3423       /* Try with VR0 and [OP1, +INF].  */
3424       else if (is_gimple_min_invariant (minus_p ? vr0.min : vr0.max))
3425         set_value_range (&n_vr1, VR_RANGE, op1, vrp_val_max (expr_type), NULL);
3426
3427       /* Try with VR0 and [OP1, OP1].  */
3428       else
3429         set_value_range (&n_vr1, VR_RANGE, op1, op1, NULL);
3430
3431       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, &vr0, &n_vr1);
3432     }
3433
3434   if (vr->type == VR_VARYING
3435       && (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR)
3436       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
3437       && vr1.type == VR_RANGE
3438       && symbolic_range_based_on_p (&vr1, op0))
3439     {
3440       const bool minus_p = (code == MINUS_EXPR);
3441       value_range_t n_vr0 = VR_INITIALIZER;
3442
3443       /* Try with [-INF, OP0] and VR1.  */
3444       if (is_gimple_min_invariant (minus_p ? vr1.max : vr1.min))
3445         set_value_range (&n_vr0, VR_RANGE, vrp_val_min (expr_type), op0, NULL);
3446
3447       /* Try with [OP0, +INF] and VR1.  */
3448       else if (is_gimple_min_invariant (minus_p ? vr1.min : vr1.max))
3449         set_value_range (&n_vr0, VR_RANGE, op0, vrp_val_max (expr_type), NULL);
3450
3451       /* Try with [OP0, OP0] and VR1.  */
3452       else
3453         set_value_range (&n_vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
3454
3455       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, &n_vr0, &vr1);
3456     }
3457 }
3458
3459 /* Extract range information from a unary operation CODE based on
3460    the range of its operand *VR0 with type OP0_TYPE with resulting type TYPE.
3461    The The resulting range is stored in *VR.  */
3462
3463 static void
3464 extract_range_from_unary_expr_1 (value_range_t *vr,
3465                                  enum tree_code code, tree type,
3466                                  value_range_t *vr0_, tree op0_type)
3467 {
3468   value_range_t vr0 = *vr0_, vrtem0 = VR_INITIALIZER, vrtem1 = VR_INITIALIZER;
3469
3470   /* VRP only operates on integral and pointer types.  */
3471   if (!(INTEGRAL_TYPE_P (op0_type)
3472         || POINTER_TYPE_P (op0_type))
3473       || !(INTEGRAL_TYPE_P (type)
3474            || POINTER_TYPE_P (type)))
3475     {
3476       set_value_range_to_varying (vr);
3477       return;
3478     }
3479
3480   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
3481   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
3482     {
3483       set_value_range_to_undefined (vr);
3484       return;
3485     }
3486
3487   /* Handle operations that we express in terms of others.  */
3488   if (code == PAREN_EXPR || code == OBJ_TYPE_REF)
3489     {
3490       /* PAREN_EXPR and OBJ_TYPE_REF are simple copies.  */
3491       copy_value_range (vr, &vr0);
3492       return;
3493     }
3494   else if (code == NEGATE_EXPR)
3495     {
3496       /* -X is simply 0 - X, so re-use existing code that also handles
3497          anti-ranges fine.  */
3498       value_range_t zero = VR_INITIALIZER;
3499       set_value_range_to_value (&zero, build_int_cst (type, 0), NULL);
3500       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR, type, &zero, &vr0);
3501       return;
3502     }
3503   else if (code == BIT_NOT_EXPR)
3504     {
3505       /* ~X is simply -1 - X, so re-use existing code that also handles
3506          anti-ranges fine.  */
3507       value_range_t minusone = VR_INITIALIZER;
3508       set_value_range_to_value (&minusone, build_int_cst (type, -1), NULL);
3509       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR,
3510                                         type, &minusone, &vr0);
3511       return;
3512     }
3513
3514   /* Now canonicalize anti-ranges to ranges when they are not symbolic
3515      and express op ~[]  as (op []') U (op []'').  */
3516   if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
3517       && ranges_from_anti_range (&vr0, &vrtem0, &vrtem1))
3518     {
3519       extract_range_from_unary_expr_1 (vr, code, type, &vrtem0, op0_type);
3520       if (vrtem1.type != VR_UNDEFINED)
3521         {
3522           value_range_t vrres = VR_INITIALIZER;
3523           extract_range_from_unary_expr_1 (&vrres, code, type,
3524                                            &vrtem1, op0_type);
3525           vrp_meet (vr, &vrres);
3526         }
3527       return;
3528     }
3529
3530   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code))
3531     {
3532       tree inner_type = op0_type;
3533       tree outer_type = type;
3534
3535       /* If the expression evaluates to a pointer, we are only interested in
3536          determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
3537       if (POINTER_TYPE_P (type))
3538         {
3539           if (range_is_nonnull (&vr0))
3540             set_value_range_to_nonnull (vr, type);
3541           else if (range_is_null (&vr0))
3542             set_value_range_to_null (vr, type);
3543           else
3544             set_value_range_to_varying (vr);
3545           return;
3546         }
3547
3548       /* If VR0 is varying and we increase the type precision, assume
3549          a full range for the following transformation.  */
3550       if (vr0.type == VR_VARYING
3551           && INTEGRAL_TYPE_P (inner_type)
3552           && TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type))
3553         {
3554           vr0.type = VR_RANGE;
3555           vr0.min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
3556           vr0.max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
3557         }
3558
3559       /* If VR0 is a constant range or anti-range and the conversion is
3560          not truncating we can convert the min and max values and
3561          canonicalize the resulting range.  Otherwise we can do the
3562          conversion if the size of the range is less than what the
3563          precision of the target type can represent and the range is
3564          not an anti-range.  */
3565       if ((vr0.type == VR_RANGE
3566            || vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
3567           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
3568           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
3569           && (!is_overflow_infinity (vr0.min)
3570               || (vr0.type == VR_RANGE
3571                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
3572                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
3573                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
3574           && (!is_overflow_infinity (vr0.max)
3575               || (vr0.type == VR_RANGE
3576                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
3577                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
3578                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
3579           && (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
3580               || (vr0.type == VR_RANGE
3581                   && integer_zerop (int_const_binop (RSHIFT_EXPR,
3582                        int_const_binop (MINUS_EXPR, vr0.max, vr0.min),
3583                          size_int (TYPE_PRECISION (outer_type)))))))
3584         {
3585           tree new_min, new_max;
3586           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3587             new_min = negative_overflow_infinity (outer_type);
3588           else
3589             new_min = force_fit_type (outer_type, wi::to_widest (vr0.min),
3590                                       0, false);
3591           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3592             new_max = positive_overflow_infinity (outer_type);
3593           else
3594             new_max = force_fit_type (outer_type, wi::to_widest (vr0.max),
3595                                       0, false);
3596           set_and_canonicalize_value_range (vr, vr0.type,
3597                                             new_min, new_max, NULL);
3598           return;
3599         }
3600
3601       set_value_range_to_varying (vr);
3602       return;
3603     }
3604   else if (code == ABS_EXPR)
3605     {
3606       tree min, max;
3607       int cmp;
3608
3609       /* Pass through vr0 in the easy cases.  */
3610       if (TYPE_UNSIGNED (type)
3611           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
3612         {
3613           copy_value_range (vr, &vr0);
3614           return;
3615         }
3616
3617       /* For the remaining varying or symbolic ranges we can't do anything
3618          useful.  */
3619       if (vr0.type == VR_VARYING
3620           || symbolic_range_p (&vr0))
3621         {
3622           set_value_range_to_varying (vr);
3623           return;
3624         }
3625
3626       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
3627          useful range.  */
3628       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3629           && ((vr0.type == VR_RANGE
3630                && vrp_val_is_min (vr0.min))
3631               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
3632                   && !vrp_val_is_min (vr0.min))))
3633         {
3634           set_value_range_to_varying (vr);
3635           return;
3636         }
3637
3638       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
3639          included negative values.  */
3640       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3641         min = positive_overflow_infinity (type);
3642       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
3643         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3644       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3645         min = TYPE_MAX_VALUE (type);
3646       else if (supports_overflow_infinity (type))
3647         min = positive_overflow_infinity (type);
3648       else
3649         {
3650           set_value_range_to_varying (vr);
3651           return;
3652         }
3653
3654       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3655         max = positive_overflow_infinity (type);
3656       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
3657         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3658       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3659         max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3660       else if (supports_overflow_infinity (type)
3661                /* We shouldn't generate [+INF, +INF] as set_value_range
3662                   doesn't like this and ICEs.  */
3663                && !is_positive_overflow_infinity (min))
3664         max = positive_overflow_infinity (type);
3665       else
3666         {
3667           set_value_range_to_varying (vr);
3668           return;
3669         }
3670
3671       cmp = compare_values (min, max);
3672
3673       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
3674          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
3675       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
3676         {
3677           if (range_includes_zero_p (vr0.min, vr0.max) == 1)
3678             {
3679               /* Take the lower of the two values.  */
3680               if (cmp != 1)
3681                 max = min;
3682
3683               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
3684                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
3685                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
3686                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
3687               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3688                 {
3689                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (type);
3690
3691                   min = (vr0.min != type_min_value
3692                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
3693                                             build_int_cst (TREE_TYPE (type_min_value), 1))
3694                          : type_min_value);
3695                 }
3696               else
3697                 {
3698                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
3699                     min = negative_overflow_infinity (type);
3700                   else
3701                     min = TYPE_MIN_VALUE (type);
3702                 }
3703             }
3704           else
3705             {
3706               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
3707                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
3708                  anti-range.  */
3709               vr0.type = VR_RANGE;
3710               min = build_int_cst (type, 0);
3711               if (needs_overflow_infinity (type))
3712                 {
3713                   if (supports_overflow_infinity (type))
3714                     max = positive_overflow_infinity (type);
3715                   else
3716                     {
3717                       set_value_range_to_varying (vr);
3718                       return;
3719                     }
3720                 }
3721               else
3722                 max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3723             }
3724         }
3725
3726       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
3727          range will be zero.  */
3728       else if (range_includes_zero_p (vr0.min, vr0.max) == 1)
3729         {
3730           if (cmp == 1)
3731             max = min;
3732           min = build_int_cst (type, 0);
3733         }
3734       else
3735         {
3736           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
3737           if (cmp == 1)
3738             {
3739               tree t = min;
3740               min = max;
3741               max = t;
3742             }
3743         }
3744
3745       cmp = compare_values (min, max);
3746       if (cmp == -2 || cmp == 1)
3747         {
3748           /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
3749              then the operation caused one of them to wrap around, mark
3750              the new range VARYING.  */
3751           set_value_range_to_varying (vr);
3752         }
3753       else
3754         set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
3755       return;
3756     }
3757
3758   /* For unhandled operations fall back to varying.  */
3759   set_value_range_to_varying (vr);
3760   return;
3761 }
3762
3763
3764 /* Extract range information from a unary expression CODE OP0 based on
3765    the range of its operand with resulting type TYPE.
3766    The resulting range is stored in *VR.  */
3767
3768 static void
3769 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3770                                tree type, tree op0)
3771 {
3772   value_range_t vr0 = VR_INITIALIZER;
3773
3774   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
3775      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3776   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3777     vr0 = *(get_value_range (op0));
3778   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3779     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3780   else
3781     set_value_range_to_varying (&vr0);
3782
3783   extract_range_from_unary_expr_1 (vr, code, type, &vr0, TREE_TYPE (op0));
3784 }
3785
3786
3787 /* Extract range information from a conditional expression STMT based on
3788    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
3789
3790 static void
3791 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, gassign *stmt)
3792 {
3793   tree op0, op1;
3794   value_range_t vr0 = VR_INITIALIZER;
3795   value_range_t vr1 = VR_INITIALIZER;
3796
3797   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3798      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3799   op0 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
3800   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3801     vr0 = *(get_value_range (op0));
3802   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3803     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3804   else
3805     set_value_range_to_varying (&vr0);
3806
3807   op1 = gimple_assign_rhs3 (stmt);
3808   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3809     vr1 = *(get_value_range (op1));
3810   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3811     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3812   else
3813     set_value_range_to_varying (&vr1);
3814
3815   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
3816   copy_value_range (vr, &vr0);
3817   vrp_meet (vr, &vr1);
3818 }
3819
3820
3821 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
3822    on the range of its operand and the expression code.  */
3823
3824 static void
3825 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3826                                tree type, tree op0, tree op1)
3827 {
3828   bool sop = false;
3829   tree val;
3830
3831   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, false, &sop,
3832                                                  NULL);
3833
3834   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
3835      representation is that we lose the ability to record overflow
3836      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
3837      which relies on overflow.  */
3838
3839   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
3840     {
3841       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
3842          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
3843          type.  */
3844       val = fold_convert (type, val);
3845       if (is_gimple_min_invariant (val))
3846         set_value_range_to_value (vr, val, vr->equiv);
3847       else
3848         set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
3849     }
3850   else
3851     /* The result of a comparison is always true or false.  */
3852     set_value_range_to_truthvalue (vr, type);
3853 }
3854
3855 /* Helper function for simplify_internal_call_using_ranges and
3856    extract_range_basic.  Return true if OP0 SUBCODE OP1 for
3857    SUBCODE {PLUS,MINUS,MULT}_EXPR is known to never overflow or
3858    always overflow.  Set *OVF to true if it is known to always
3859    overflow.  */
3860
3861 static bool
3862 check_for_binary_op_overflow (enum tree_code subcode, tree type,
3863                               tree op0, tree op1, bool *ovf)
3864 {
3865   value_range_t vr0 = VR_INITIALIZER;
3866   value_range_t vr1 = VR_INITIALIZER;
3867   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3868     vr0 = *get_value_range (op0);
3869   else if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST)
3870     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3871   else
3872     set_value_range_to_varying (&vr0);
3873
3874   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3875     vr1 = *get_value_range (op1);
3876   else if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
3877     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3878   else
3879     set_value_range_to_varying (&vr1);
3880
3881   if (!range_int_cst_p (&vr0)
3882       || TREE_OVERFLOW (vr0.min)
3883       || TREE_OVERFLOW (vr0.max))
3884     {
3885       vr0.min = vrp_val_min (TREE_TYPE (op0));
3886       vr0.max = vrp_val_max (TREE_TYPE (op0));
3887     }
3888   if (!range_int_cst_p (&vr1)
3889       || TREE_OVERFLOW (vr1.min)
3890       || TREE_OVERFLOW (vr1.max))
3891     {
3892       vr1.min = vrp_val_min (TREE_TYPE (op1));
3893       vr1.max = vrp_val_max (TREE_TYPE (op1));
3894     }
3895   *ovf = arith_overflowed_p (subcode, type, vr0.min,
3896                              subcode == MINUS_EXPR ? vr1.max : vr1.min);
3897   if (arith_overflowed_p (subcode, type, vr0.max,
3898                           subcode == MINUS_EXPR ? vr1.min : vr1.max) != *ovf)
3899     return false;
3900   if (subcode == MULT_EXPR)
3901     {
3902       if (arith_overflowed_p (subcode, type, vr0.min, vr1.max) != *ovf
3903           || arith_overflowed_p (subcode, type, vr0.max, vr1.min) != *ovf)
3904         return false;
3905     }
3906   if (*ovf)
3907     {
3908       /* So far we found that there is an overflow on the boundaries.
3909          That doesn't prove that there is an overflow even for all values
3910          in between the boundaries.  For that compute widest_int range
3911          of the result and see if it doesn't overlap the range of
3912          type.  */
3913       widest_int wmin, wmax;
3914       widest_int w[4];
3915       int i;
3916       w[0] = wi::to_widest (vr0.min);
3917       w[1] = wi::to_widest (vr0.max);
3918       w[2] = wi::to_widest (vr1.min);
3919       w[3] = wi::to_widest (vr1.max);
3920       for (i = 0; i < 4; i++)
3921         {
3922           widest_int wt;
3923           switch (subcode)
3924             {
3925             case PLUS_EXPR:
3926               wt = wi::add (w[i & 1], w[2 + (i & 2) / 2]);
3927               break;
3928             case MINUS_EXPR:
3929               wt = wi::sub (w[i & 1], w[2 + (i & 2) / 2]);
3930               break;
3931             case MULT_EXPR:
3932               wt = wi::mul (w[i & 1], w[2 + (i & 2) / 2]);
3933               break;
3934             default:
3935               gcc_unreachable ();
3936             }
3937           if (i == 0)
3938             {
3939               wmin = wt;
3940               wmax = wt;
3941             }
3942           else
3943             {
3944               wmin = wi::smin (wmin, wt);
3945               wmax = wi::smax (wmax, wt);
3946             }
3947         }
3948       /* The result of op0 CODE op1 is known to be in range
3949          [wmin, wmax].  */
3950       widest_int wtmin = wi::to_widest (vrp_val_min (type));
3951       widest_int wtmax = wi::to_widest (vrp_val_max (type));
3952       /* If all values in [wmin, wmax] are smaller than
3953          [wtmin, wtmax] or all are larger than [wtmin, wtmax],
3954          the arithmetic operation will always overflow.  */
3955       if (wi::lts_p (wmax, wtmin) || wi::gts_p (wmin, wtmax))
3956         return true;
3957       return false;
3958     }
3959   return true;
3960 }
3961
3962 /* Try to derive a nonnegative or nonzero range out of STMT relying
3963    primarily on generic routines in fold in conjunction with range data.
3964    Store the result in *VR */
3965
3966 static void
3967 extract_range_basic (value_range_t *vr, gimple stmt)
3968 {
3969   bool sop = false;
3970   tree type = gimple_expr_type (stmt);
3971
3972   if (gimple_call_builtin_p (stmt, BUILT_IN_NORMAL))
3973     {
3974       tree fndecl = gimple_call_fndecl (stmt), arg;
3975       int mini, maxi, zerov = 0, prec;
3976
3977       switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
3978         {
3979         case BUILT_IN_CONSTANT_P:
3980           /* If the call is __builtin_constant_p and the argument is a
3981              function parameter resolve it to false.  This avoids bogus
3982              array bound warnings.
3983              ???  We could do this as early as inlining is finished.  */
3984           arg = gimple_call_arg (stmt, 0);
3985           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
3986               && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (arg)
3987               && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (arg)) == PARM_DECL)
3988             {
3989               set_value_range_to_null (vr, type);
3990               return;
3991             }
3992           break;
3993           /* Both __builtin_ffs* and __builtin_popcount return
3994              [0, prec].  */
3995         CASE_INT_FN (BUILT_IN_FFS):
3996         CASE_INT_FN (BUILT_IN_POPCOUNT):
3997           arg = gimple_call_arg (stmt, 0);
3998           prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg));
3999           mini = 0;
4000           maxi = prec;
4001           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4002             {
4003               value_range_t *vr0 = get_value_range (arg);
4004               /* If arg is non-zero, then ffs or popcount
4005                  are non-zero.  */
4006               if (((vr0->type == VR_RANGE
4007                     && range_includes_zero_p (vr0->min, vr0->max) == 0)
4008                    || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE
4009                        && range_includes_zero_p (vr0->min, vr0->max) == 1))
4010                   && !is_overflow_infinity (vr0->min)
4011                   && !is_overflow_infinity (vr0->max))
4012                 mini = 1;
4013               /* If some high bits are known to be zero,
4014                  we can decrease the maximum.  */
4015               if (vr0->type == VR_RANGE
4016                   && TREE_CODE (vr0->max) == INTEGER_CST
4017                   && !operand_less_p (vr0->min,
4018                                       build_zero_cst (TREE_TYPE (vr0->min)))
4019                   && !is_overflow_infinity (vr0->max))
4020                 maxi = tree_floor_log2 (vr0->max) + 1;
4021             }
4022           goto bitop_builtin;
4023           /* __builtin_parity* returns [0, 1].  */
4024         CASE_INT_FN (BUILT_IN_PARITY):
4025           mini = 0;
4026           maxi = 1;
4027           goto bitop_builtin;
4028           /* __builtin_c[lt]z* return [0, prec-1], except for
4029              when the argument is 0, but that is undefined behavior.
4030              On many targets where the CLZ RTL or optab value is defined
4031              for 0 the value is prec, so include that in the range
4032              by default.  */
4033         CASE_INT_FN (BUILT_IN_CLZ):
4034           arg = gimple_call_arg (stmt, 0);
4035           prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg));
4036           mini = 0;
4037           maxi = prec;
4038           if (optab_handler (clz_optab, TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg)))
4039               != CODE_FOR_nothing
4040               && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg)),
4041                                             zerov)
4042               /* Handle only the single common value.  */
4043               && zerov != prec)
4044             /* Magic value to give up, unless vr0 proves
4045                arg is non-zero.  */
4046             mini = -2;
4047           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4048             {
4049               value_range_t *vr0 = get_value_range (arg);
4050               /* From clz of VR_RANGE minimum we can compute
4051                  result maximum.  */
4052               if (vr0->type == VR_RANGE
4053                   && TREE_CODE (vr0->min) == INTEGER_CST
4054                   && !is_overflow_infinity (vr0->min))
4055                 {
4056                   maxi = prec - 1 - tree_floor_log2 (vr0->min);
4057                   if (maxi != prec)
4058                     mini = 0;
4059                 }
4060               else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE
4061                        && integer_zerop (vr0->min)
4062                        && !is_overflow_infinity (vr0->min))
4063                 {
4064                   maxi = prec - 1;
4065                   mini = 0;
4066                 }
4067               if (mini == -2)
4068                 break;
4069               /* From clz of VR_RANGE maximum we can compute
4070                  result minimum.  */
4071               if (vr0->type == VR_RANGE
4072                   && TREE_CODE (vr0->max) == INTEGER_CST
4073                   && !is_overflow_infinity (vr0->max))
4074                 {
4075                   mini = prec - 1 - tree_floor_log2 (vr0->max);
4076                   if (mini == prec)
4077                     break;
4078                 }
4079             }
4080           if (mini == -2)
4081             break;
4082           goto bitop_builtin;
4083           /* __builtin_ctz* return [0, prec-1], except for
4084              when the argument is 0, but that is undefined behavior.
4085              If there is a ctz optab for this mode and
4086              CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO, include that in the range,
4087              otherwise just assume 0 won't be seen.  */
4088         CASE_INT_FN (BUILT_IN_CTZ):
4089           arg = gimple_call_arg (stmt, 0);
4090           prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg));
4091           mini = 0;
4092           maxi = prec - 1;
4093           if (optab_handler (ctz_optab, TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg)))
4094               != CODE_FOR_nothing
4095               && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg)),
4096                                             zerov))
4097             {
4098               /* Handle only the two common values.  */
4099               if (zerov == -1)
4100                 mini = -1;
4101               else if (zerov == prec)
4102                 maxi = prec;
4103               else
4104                 /* Magic value to give up, unless vr0 proves
4105                    arg is non-zero.  */
4106                 mini = -2;
4107             }
4108           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4109             {
4110               value_range_t *vr0 = get_value_range (arg);
4111               /* If arg is non-zero, then use [0, prec - 1].  */
4112               if (((vr0->type == VR_RANGE
4113                     && integer_nonzerop (vr0->min))
4114                    || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE
4115                        && integer_zerop (vr0->min)))
4116                   && !is_overflow_infinity (vr0->min))
4117                 {
4118                   mini = 0;
4119                   maxi = prec - 1;
4120                 }
4121               /* If some high bits are known to be zero,
4122                  we can decrease the result maximum.  */
4123               if (vr0->type == VR_RANGE
4124                   && TREE_CODE (vr0->max) == INTEGER_CST
4125                   && !is_overflow_infinity (vr0->max))
4126                 {
4127                   maxi = tree_floor_log2 (vr0->max);
4128                   /* For vr0 [0, 0] give up.  */
4129                   if (maxi == -1)
4130                     break;
4131                 }
4132             }
4133           if (mini == -2)
4134             break;
4135           goto bitop_builtin;
4136           /* __builtin_clrsb* returns [0, prec-1].  */
4137         CASE_INT_FN (BUILT_IN_CLRSB):
4138           arg = gimple_call_arg (stmt, 0);
4139           prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg));
4140           mini = 0;
4141           maxi = prec - 1;
4142           goto bitop_builtin;
4143         bitop_builtin:
4144           set_value_range (vr, VR_RANGE, build_int_cst (type, mini),
4145                            build_int_cst (type, maxi), NULL);
4146           return;
4147         default:
4148           break;
4149         }
4150     }
4151   else if (is_gimple_call (stmt) && gimple_call_internal_p (stmt))
4152     {
4153       enum tree_code subcode = ERROR_MARK;
4154       switch (gimple_call_internal_fn (stmt))
4155         {
4156         case IFN_UBSAN_CHECK_ADD:
4157           subcode = PLUS_EXPR;
4158           break;
4159         case IFN_UBSAN_CHECK_SUB:
4160           subcode = MINUS_EXPR;
4161           break;
4162         case IFN_UBSAN_CHECK_MUL:
4163           subcode = MULT_EXPR;
4164           break;
4165         default:
4166           break;
4167         }
4168       if (subcode != ERROR_MARK)
4169         {
4170           bool saved_flag_wrapv = flag_wrapv;
4171           /* Pretend the arithmetics is wrapping.  If there is
4172              any overflow, we'll complain, but will actually do
4173              wrapping operation.  */
4174           flag_wrapv = 1;
4175           extract_range_from_binary_expr (vr, subcode, type,
4176                                           gimple_call_arg (stmt, 0),
4177                                           gimple_call_arg (stmt, 1));
4178           flag_wrapv = saved_flag_wrapv;
4179
4180           /* If for both arguments vrp_valueize returned non-NULL,
4181              this should have been already folded and if not, it
4182              wasn't folded because of overflow.  Avoid removing the
4183              UBSAN_CHECK_* calls in that case.  */
4184           if (vr->type == VR_RANGE
4185               && (vr->min == vr->max
4186                   || operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)))
4187             set_value_range_to_varying (vr);
4188           return;
4189         }
4190     }
4191   /* Handle extraction of the two results (result of arithmetics and
4192      a flag whether arithmetics overflowed) from {ADD,SUB,MUL}_OVERFLOW
4193      internal function.  */
4194   else if (is_gimple_assign (stmt)
4195            && (gimple_assign_rhs_code (stmt) == REALPART_EXPR
4196                || gimple_assign_rhs_code (stmt) == IMAGPART_EXPR)
4197            && INTEGRAL_TYPE_P (type))
4198     {
4199       enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
4200       tree op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4201       if (TREE_CODE (op) == code && TREE_CODE (TREE_OPERAND (op, 0)) == SSA_NAME)
4202         {
4203           gimple g = SSA_NAME_DEF_STMT (TREE_OPERAND (op, 0));
4204           if (is_gimple_call (g) && gimple_call_internal_p (g))
4205             {
4206               enum tree_code subcode = ERROR_MARK;
4207               switch (gimple_call_internal_fn (g))
4208                 {
4209                 case IFN_ADD_OVERFLOW:
4210                   subcode = PLUS_EXPR;
4211                   break;
4212                 case IFN_SUB_OVERFLOW:
4213                   subcode = MINUS_EXPR;
4214                   break;
4215                 case IFN_MUL_OVERFLOW:
4216                   subcode = MULT_EXPR;
4217                   break;
4218                 default:
4219                   break;
4220                 }
4221               if (subcode != ERROR_MARK)
4222                 {
4223                   tree op0 = gimple_call_arg (g, 0);
4224                   tree op1 = gimple_call_arg (g, 1);
4225                   if (code == IMAGPART_EXPR)
4226                     {
4227                       bool ovf = false;
4228                       if (check_for_binary_op_overflow (subcode, type,
4229                                                         op0, op1, &ovf))
4230                         set_value_range_to_value (vr,
4231                                                   build_int_cst (type, ovf),
4232                                                   NULL);
4233                       else
4234                         set_value_range (vr, VR_RANGE, build_int_cst (type, 0),
4235                                          build_int_cst (type, 1), NULL);
4236                     }
4237                   else if (types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op0))
4238                            && types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op1)))
4239                     {
4240                       bool saved_flag_wrapv = flag_wrapv;
4241                       /* Pretend the arithmetics is wrapping.  If there is
4242                          any overflow, IMAGPART_EXPR will be set.  */
4243                       flag_wrapv = 1;
4244                       extract_range_from_binary_expr (vr, subcode, type,
4245                                                       op0, op1);
4246                       flag_wrapv = saved_flag_wrapv;
4247                     }
4248                   else
4249                     {
4250                       value_range_t vr0 = VR_INITIALIZER;
4251                       value_range_t vr1 = VR_INITIALIZER;
4252                       bool saved_flag_wrapv = flag_wrapv;
4253                       /* Pretend the arithmetics is wrapping.  If there is
4254                          any overflow, IMAGPART_EXPR will be set.  */
4255                       flag_wrapv = 1;
4256                       extract_range_from_unary_expr (&vr0, NOP_EXPR,
4257                                                      type, op0);
4258                       extract_range_from_unary_expr (&vr1, NOP_EXPR,
4259                                                      type, op1);
4260                       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, subcode, type,
4261                                                         &vr0, &vr1);
4262                       flag_wrapv = saved_flag_wrapv;
4263                     }
4264                   return;
4265                 }
4266             }
4267         }
4268     }
4269   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4270       && gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (stmt, &sop))
4271     set_value_range_to_nonnegative (vr, type,
4272                                     sop || stmt_overflow_infinity (stmt));
4273   else if (vrp_stmt_computes_nonzero (stmt, &sop)
4274            && !sop)
4275     set_value_range_to_nonnull (vr, type);
4276   else
4277     set_value_range_to_varying (vr);
4278 }
4279
4280
4281 /* Try to compute a useful range out of assignment STMT and store it
4282    in *VR.  */
4283
4284 static void
4285 extract_range_from_assignment (value_range_t *vr, gassign *stmt)
4286 {
4287   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
4288
4289   if (code == ASSERT_EXPR)
4290     extract_range_from_assert (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
4291   else if (code == SSA_NAME)
4292     extract_range_from_ssa_name (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
4293   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary)
4294     extract_range_from_binary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
4295                                     gimple_expr_type (stmt),
4296                                     gimple_assign_rhs1 (stmt),
4297                                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
4298   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
4299     extract_range_from_unary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
4300                                    gimple_expr_type (stmt),
4301                                    gimple_assign_rhs1 (stmt));
4302   else if (code == COND_EXPR)
4303     extract_range_from_cond_expr (vr, stmt);
4304   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
4305     extract_range_from_comparison (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
4306                                    gimple_expr_type (stmt),
4307                                    gimple_assign_rhs1 (stmt),
4308                                    gimple_assign_rhs2 (stmt));
4309   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
4310            && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
4311     set_value_range_to_value (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt), NULL);
4312   else
4313     set_value_range_to_varying (vr);
4314
4315   if (vr->type == VR_VARYING)
4316     extract_range_basic (vr, stmt);
4317 }
4318
4319 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
4320    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
4321    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
4322
4323 static void
4324 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop,
4325                         gimple stmt, tree var)
4326 {
4327   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type, tem;
4328   enum ev_direction dir;
4329
4330   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
4331      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
4332   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
4333     return;
4334
4335   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
4336
4337   /* Like in PR19590, scev can return a constant function.  */
4338   if (is_gimple_min_invariant (chrec))
4339     {
4340       set_value_range_to_value (vr, chrec, vr->equiv);
4341       return;
4342     }
4343
4344   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
4345     return;
4346
4347   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
4348   tem = op_with_constant_singleton_value_range (init);
4349   if (tem)
4350     init = tem;
4351   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
4352   tem = op_with_constant_singleton_value_range (step);
4353   if (tem)
4354     step = tem;
4355
4356   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
4357      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
4358      a simple expression, compare_values and possibly other functions
4359      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
4360   if (step == NULL_TREE
4361       || !is_gimple_min_invariant (step)
4362       || !valid_value_p (init))
4363     return;
4364
4365   dir = scev_direction (chrec);
4366   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
4367          or decreases,  ... */
4368       dir == EV_DIR_UNKNOWN
4369       /* ... or if it may wrap.  */
4370       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
4371                                 true))
4372     return;
4373
4374   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
4375      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
4376      because we have concluded that the loop probably does not
4377      wrap.  */
4378
4379   type = TREE_TYPE (var);
4380   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
4381     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
4382   else
4383     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
4384   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
4385     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
4386   else
4387     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
4388
4389   /* Try to use estimated number of iterations for the loop to constrain the
4390      final value in the evolution.  */
4391   if (TREE_CODE (step) == INTEGER_CST
4392       && is_gimple_val (init)
4393       && (TREE_CODE (init) != SSA_NAME
4394           || get_value_range (init)->type == VR_RANGE))
4395     {
4396       widest_int nit;
4397
4398       /* We are only entering here for loop header PHI nodes, so using
4399          the number of latch executions is the correct thing to use.  */
4400       if (max_loop_iterations (loop, &nit))
4401         {
4402           value_range_t maxvr = VR_INITIALIZER;
4403           signop sgn = TYPE_SIGN (TREE_TYPE (step));
4404           bool overflow;
4405
4406           widest_int wtmp = wi::mul (wi::to_widest (step), nit, sgn,
4407                                      &overflow);
4408           /* If the multiplication overflowed we can't do a meaningful
4409              adjustment.  Likewise if the result doesn't fit in the type
4410              of the induction variable.  For a signed type we have to
4411              check whether the result has the expected signedness which
4412              is that of the step as number of iterations is unsigned.  */
4413           if (!overflow
4414               && wi::fits_to_tree_p (wtmp, TREE_TYPE (init))
4415               && (sgn == UNSIGNED
4416                   || wi::gts_p (wtmp, 0) == wi::gts_p (step, 0)))
4417             {
4418               tem = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (init), wtmp);
4419               extract_range_from_binary_expr (&maxvr, PLUS_EXPR,
4420                                               TREE_TYPE (init), init, tem);
4421               /* Likewise if the addition did.  */
4422               if (maxvr.type == VR_RANGE)
4423                 {
4424                   tmin = maxvr.min;
4425                   tmax = maxvr.max;
4426                 }
4427             }
4428         }
4429     }
4430
4431   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
4432     {
4433       min = tmin;
4434       max = tmax;
4435
4436       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
4437          from scalar evolutions should be better.  */
4438
4439       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
4440         max = init;
4441       else
4442         min = init;
4443     }
4444   else if (vr->type == VR_RANGE)
4445     {
4446       min = vr->min;
4447       max = vr->max;
4448
4449       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
4450         {
4451           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
4452              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
4453           if (compare_values (init, max) == -1)
4454             max = init;
4455
4456           /* According to the loop information, the variable does not
4457              overflow.  If we think it does, probably because of an
4458              overflow due to arithmetic on a different INF value,
4459              reset now.  */
4460           if (is_negative_overflow_infinity (min)
4461               || compare_values (min, tmin) == -1)
4462             min = tmin;
4463
4464         }
4465       else
4466         {
4467           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
4468           if (compare_values (init, min) == 1)
4469             min = init;
4470
4471           if (is_positive_overflow_infinity (max)
4472               || compare_values (tmax, max) == -1)
4473             max = tmax;
4474         }
4475     }
4476   else
4477     return;
4478
4479   /* If we just created an invalid range with the minimum
4480      greater than the maximum, we fail conservatively.
4481      This should happen only in unreachable
4482      parts of code, or for invalid programs.  */
4483   if (compare_values (min, max) == 1
4484       || (is_negative_overflow_infinity (min)
4485           && is_positive_overflow_infinity (max)))
4486     return;
4487
4488   set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
4489 }
4490
4491
4492 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
4493
4494    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
4495      all the values in the ranges.
4496
4497    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
4498
4499    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
4500      value of the comparison.
4501
4502    Also set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an
4503    overflow infinity was used in the test.  */
4504
4505
4506 static tree
4507 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1,
4508                 bool *strict_overflow_p)
4509 {
4510   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
4511   if (vr0->type == VR_VARYING
4512       || vr0->type == VR_UNDEFINED
4513       || vr1->type == VR_VARYING
4514       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
4515     return NULL_TREE;
4516
4517   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
4518   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
4519     {
4520       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
4521          comparison.  */
4522       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
4523         return NULL_TREE;
4524
4525       /* These comparisons are never statically computable.  */
4526       if (comp == GT_EXPR
4527           || comp == GE_EXPR
4528           || comp == LT_EXPR
4529           || comp == LE_EXPR)
4530         return NULL_TREE;
4531
4532       /* Equality can be computed only between a range and an
4533          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
4534       if (vr0->type == VR_RANGE)
4535         {
4536           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
4537           value_range_t *tmp = vr0;
4538           vr0 = vr1;
4539           vr1 = tmp;
4540         }
4541
4542       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
4543
4544       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min, strict_overflow_p) == 0
4545           && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
4546         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
4547
4548       return NULL_TREE;
4549     }
4550
4551   if (!usable_range_p (vr0, strict_overflow_p)
4552       || !usable_range_p (vr1, strict_overflow_p))
4553     return NULL_TREE;
4554
4555   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
4556      operands around and change the comparison code.  */
4557   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
4558     {
4559       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
4560       std::swap (vr0, vr1);
4561     }
4562
4563   if (comp == EQ_EXPR)
4564     {
4565       /* Equality may only be computed if both ranges represent
4566          exactly one value.  */
4567       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max, strict_overflow_p) == 0
4568           && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
4569         {
4570           int cmp_min = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
4571                                               strict_overflow_p);
4572           int cmp_max = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
4573                                               strict_overflow_p);
4574           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
4575             return boolean_true_node;
4576           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
4577             return boolean_false_node;
4578         }
4579       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
4580       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max,
4581                                      strict_overflow_p) == 1
4582                || compare_values_warnv (vr1->min, vr0->max,
4583                                         strict_overflow_p) == 1)
4584         return boolean_false_node;
4585
4586       return NULL_TREE;
4587     }
4588   else if (comp == NE_EXPR)
4589     {
4590       int cmp1, cmp2;
4591
4592       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
4593          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
4594          make sure that both comparisons yield similar results to
4595          avoid comparing values that cannot be compared at
4596          compile-time.  */
4597       cmp1 = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
4598       cmp2 = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
4599       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
4600         return boolean_true_node;
4601
4602       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
4603          return false.  */
4604       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max,
4605                                      strict_overflow_p) == 0
4606                && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max,
4607                                         strict_overflow_p) == 0
4608                && compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
4609                                         strict_overflow_p) == 0
4610                && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
4611                                         strict_overflow_p) == 0)
4612         return boolean_false_node;
4613
4614       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
4615       else
4616         return NULL_TREE;
4617     }
4618   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
4619     {
4620       int tst;
4621
4622       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
4623       tst = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
4624       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
4625           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
4626         {
4627           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
4628               || overflow_infinity_range_p (vr1))
4629             *strict_overflow_p = true;
4630           return boolean_true_node;
4631         }
4632
4633       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
4634       tst = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
4635       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
4636           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
4637         {
4638           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
4639               || overflow_infinity_range_p (vr1))
4640             *strict_overflow_p = true;
4641           return boolean_false_node;
4642         }
4643
4644       /* Otherwise, we don't know.  */
4645       return NULL_TREE;
4646     }
4647
4648   gcc_unreachable ();
4649 }
4650
4651
4652 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
4653    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
4654    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
4655    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
4656    possible to determine the value of the comparison.  Also set
4657    *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an overflow
4658    infinity was used in the test.  */
4659
4660 static tree
4661 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val,
4662                           bool *strict_overflow_p)
4663 {
4664   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
4665     return NULL_TREE;
4666
4667   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
4668   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
4669     {
4670       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
4671          compile time are equality and inequality.  */
4672       if (comp == GT_EXPR
4673           || comp == GE_EXPR
4674           || comp == LT_EXPR
4675           || comp == LE_EXPR)
4676         return NULL_TREE;
4677
4678       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
4679       if (value_inside_range (val, vr->min, vr->max) == 1)
4680         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
4681
4682       return NULL_TREE;
4683     }
4684
4685   if (!usable_range_p (vr, strict_overflow_p))
4686     return NULL_TREE;
4687
4688   if (comp == EQ_EXPR)
4689     {
4690       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
4691          one value.  */
4692       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0)
4693         {
4694           int cmp = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
4695           if (cmp == 0)
4696             return boolean_true_node;
4697           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
4698             return boolean_false_node;
4699         }
4700       else if (compare_values_warnv (val, vr->min, strict_overflow_p) == -1
4701                || compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1)
4702         return boolean_false_node;
4703
4704       return NULL_TREE;
4705     }
4706   else if (comp == NE_EXPR)
4707     {
4708       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
4709       if (compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1
4710           || compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 1)
4711         return boolean_true_node;
4712
4713       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
4714          false.  */
4715       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0
4716           && compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 0)
4717         return boolean_false_node;
4718
4719       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
4720       return NULL_TREE;
4721     }
4722   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
4723     {
4724       int tst;
4725
4726       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
4727       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
4728       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
4729           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
4730         {
4731           if (overflow_infinity_range_p (vr))
4732             *strict_overflow_p = true;
4733           return boolean_true_node;
4734         }
4735
4736       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
4737       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
4738       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
4739           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
4740         {
4741           if (overflow_infinity_range_p (vr))
4742             *strict_overflow_p = true;
4743           return boolean_false_node;
4744         }
4745
4746       /* Otherwise, we don't know.  */
4747       return NULL_TREE;
4748     }
4749   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
4750     {
4751       int tst;
4752
4753       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
4754       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
4755       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
4756           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
4757         {
4758           if (overflow_infinity_range_p (vr))
4759             *strict_overflow_p = true;
4760           return boolean_true_node;
4761         }
4762
4763       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
4764       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
4765       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
4766           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
4767         {
4768           if (overflow_infinity_range_p (vr))
4769             *strict_overflow_p = true;
4770           return boolean_false_node;
4771         }
4772
4773       /* Otherwise, we don't know.  */
4774       return NULL_TREE;
4775     }
4776
4777   gcc_unreachable ();
4778 }
4779
4780
4781 /* Debugging dumps.  */
4782
4783 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
4784 void debug_value_range (value_range_t *);
4785 void dump_all_value_ranges (FILE *);
4786 void debug_all_value_ranges (void);
4787 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
4788 void debug_vr_equiv (bitmap);
4789
4790
4791 /* Dump value range VR to FILE.  */
4792
4793 void
4794 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
4795 {
4796   if (vr == NULL)
4797     fprintf (file, "[]");
4798   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
4799     fprintf (file, "UNDEFINED");
4800   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
4801     {
4802       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
4803
4804       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
4805
4806       if (is_negative_overflow_infinity (vr->min))
4807         fprintf (file, "-INF(OVF)");
4808       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4809                && !TYPE_UNSIGNED (type)
4810                && vrp_val_is_min (vr->min))
4811         fprintf (file, "-INF");
4812       else
4813         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
4814
4815       fprintf (file, ", ");
4816
4817       if (is_positive_overflow_infinity (vr->max))
4818         fprintf (file, "+INF(OVF)");
4819       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4820                && vrp_val_is_max (vr->max))
4821         fprintf (file, "+INF");
4822       else
4823         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
4824
4825       fprintf (file, "]");
4826
4827       if (vr->equiv)
4828         {
4829           bitmap_iterator bi;
4830           unsigned i, c = 0;
4831
4832           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
4833
4834           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
4835             {
4836               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
4837               fprintf (file, " ");
4838               c++;
4839             }
4840
4841           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
4842         }
4843     }
4844   else if (vr->type == VR_VARYING)
4845     fprintf (file, "VARYING");
4846   else
4847     fprintf (file, "INVALID RANGE");
4848 }
4849
4850
4851 /* Dump value range VR to stderr.  */
4852
4853 DEBUG_FUNCTION void
4854 debug_value_range (value_range_t *vr)
4855 {
4856   dump_value_range (stderr, vr);
4857   fprintf (stderr, "\n");
4858 }
4859
4860
4861 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
4862
4863 void
4864 dump_all_value_ranges (FILE *file)
4865 {
4866   size_t i;
4867
4868   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
4869     {
4870       if (vr_value[i])
4871         {
4872           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
4873           fprintf (file, ": ");
4874           dump_value_range (file, vr_value[i]);
4875           fprintf (file, "\n");
4876         }
4877     }
4878
4879   fprintf (file, "\n");
4880 }
4881
4882
4883 /* Dump all value ranges to stderr.  */
4884
4885 DEBUG_FUNCTION void
4886 debug_all_value_ranges (void)
4887 {
4888   dump_all_value_ranges (stderr);
4889 }
4890
4891
4892 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
4893    create a new SSA name N and return the assertion assignment
4894    'N = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
4895
4896 static gimple
4897 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
4898 {
4899   tree a;
4900   gassign *assertion;
4901
4902   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME
4903               && COMPARISON_CLASS_P (cond));
4904
4905   a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond);
4906   assertion = gimple_build_assign (NULL_TREE, a);
4907
4908   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
4909      operand of the ASSERT_EXPR.  Create it so the new name and the old one
4910      are registered in the replacement table so that we can fix the SSA web
4911      after adding all the ASSERT_EXPRs.  */
4912   create_new_def_for (v, assertion, NULL);
4913
4914   return assertion;
4915 }
4916
4917
4918 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
4919    point values.  */
4920
4921 static inline bool
4922 fp_predicate (gimple stmt)
4923 {
4924   GIMPLE_CHECK (stmt, GIMPLE_COND);
4925
4926   return FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (stmt)));
4927 }
4928
4929 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
4930    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
4931    describes the inferred range.  Return true if a range could be
4932    inferred.  */
4933
4934 static bool
4935 infer_value_range (gimple stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
4936 {
4937   *val_p = NULL_TREE;
4938   *comp_code_p = ERROR_MARK;
4939
4940   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4941      abnormal edges.  */
4942   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
4943     return false;
4944
4945   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
4946      exceptions. ??? Relax this requirement?  */
4947   if (stmt_could_throw_p (stmt))
4948     return false;
4949
4950   /* If STMT is the last statement of a basic block with no normal
4951      successors, there is no point inferring anything about any of its
4952      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
4953      for the assertion, anyway.  */
4954   if (stmt_ends_bb_p (stmt))
4955     {
4956       edge_iterator ei;
4957       edge e;
4958
4959       FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (stmt)->succs)
4960         if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
4961           break;
4962       if (e == NULL)
4963         return false;
4964     }
4965
4966   if (infer_nonnull_range (stmt, op, true, true))
4967     {
4968       *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4969       *comp_code_p = NE_EXPR;
4970       return true;
4971     }
4972
4973   return false;
4974 }
4975
4976
4977 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
4978 void debug_asserts_for (tree);
4979 void dump_all_asserts (FILE *);
4980 void debug_all_asserts (void);
4981
4982 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
4983
4984 void
4985 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
4986 {
4987   assert_locus_t loc;
4988
4989   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
4990   print_generic_expr (file, name, 0);
4991   fprintf (file, "\n");
4992
4993   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4994   while (loc)
4995     {
4996       fprintf (file, "\t");
4997       print_gimple_stmt (file, gsi_stmt (loc->si), 0, 0);
4998       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
4999       if (loc->e)
5000         {
5001           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
5002                    loc->e->dest->index);
5003           dump_edge_info (file, loc->e, dump_flags, 0);
5004         }
5005       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
5006       print_generic_expr (file, name, 0);
5007       fprintf (file, " %s ", get_tree_code_name (loc->comp_code));
5008       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
5009       fprintf (file, "\n\n");
5010       loc = loc->next;
5011     }
5012
5013   fprintf (file, "\n");
5014 }
5015
5016
5017 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
5018
5019 DEBUG_FUNCTION void
5020 debug_asserts_for (tree name)
5021 {
5022   dump_asserts_for (stderr, name);
5023 }
5024
5025
5026 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
5027
5028 void
5029 dump_all_asserts (FILE *file)
5030 {
5031   unsigned i;
5032   bitmap_iterator bi;
5033
5034   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
5035   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
5036     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
5037   fprintf (file, "\n");
5038 }
5039
5040
5041 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
5042
5043 DEBUG_FUNCTION void
5044 debug_all_asserts (void)
5045 {
5046   dump_all_asserts (stderr);
5047 }
5048
5049
5050 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
5051    'EXPR COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
5052    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
5053    for ASSERT_EXPR <NAME, EXPR COMP_CODE VAL>.
5054
5055    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
5056    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
5057    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
5058    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
5059    must not be NULL.  */
5060
5061 static void
5062 register_new_assert_for (tree name, tree expr,
5063                          enum tree_code comp_code,
5064                          tree val,
5065                          basic_block bb,
5066                          edge e,
5067                          gimple_stmt_iterator si)
5068 {
5069   assert_locus_t n, loc, last_loc;
5070   basic_block dest_bb;
5071
5072   gcc_checking_assert (bb == NULL || e == NULL);
5073
5074   if (e == NULL)
5075     gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_COND
5076                          && gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_SWITCH);
5077
5078   /* Never build an assert comparing against an integer constant with
5079      TREE_OVERFLOW set.  This confuses our undefined overflow warning
5080      machinery.  */
5081   if (TREE_OVERFLOW_P (val))
5082     val = drop_tree_overflow (val);
5083
5084   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
5085      determine if the new location is dominated by a previously
5086      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
5087      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
5088      necessarily true.
5089
5090      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
5091      split, the new block will dominate the same set of blocks that
5092      E->DEST dominates.
5093
5094      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
5095      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
5096      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
5097      the new location to move another assertion previously registered
5098      at a block dominated by E->DEST.  */
5099   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
5100
5101   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
5102      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
5103      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
5104      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
5105      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
5106      move the assertion up in the dominance tree).
5107
5108      Note, this is implemented as a simple linked list because there
5109      should not be more than a handful of assertions registered per
5110      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
5111      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
5112   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
5113   last_loc = loc;
5114   while (loc)
5115     {
5116       if (loc->comp_code == comp_code
5117           && (loc->val == val
5118               || operand_equal_p (loc->val, val, 0))
5119           && (loc->expr == expr
5120               || operand_equal_p (loc->expr, expr, 0)))
5121         {
5122           /* If E is not a critical edge and DEST_BB
5123              dominates the existing location for the assertion, move
5124              the assertion up in the dominance tree by updating its
5125              location information.  */
5126           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
5127               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
5128             {
5129               loc->bb = dest_bb;
5130               loc->e = e;
5131               loc->si = si;
5132               return;
5133             }
5134         }
5135
5136       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
5137       last_loc = loc;
5138       loc = loc->next;
5139     }
5140
5141   /* If we didn't find an assertion already registered for
5142      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
5143      assertions associated with NAME.  */
5144   n = XNEW (struct assert_locus_d);
5145   n->bb = dest_bb;
5146   n->e = e;
5147   n->si = si;
5148   n->comp_code = comp_code;
5149   n->val = val;
5150   n->expr = expr;
5151   n->next = NULL;
5152
5153   if (last_loc)
5154     last_loc->next = n;
5155   else
5156     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
5157
5158   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
5159 }
5160
5161 /* (COND_OP0 COND_CODE COND_OP1) is a predicate which uses NAME.
5162    Extract a suitable test code and value and store them into *CODE_P and
5163    *VAL_P so the predicate is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
5164
5165    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
5166
5167    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
5168
5169 static bool
5170 extract_code_and_val_from_cond_with_ops (tree name, enum tree_code cond_code,
5171                                          tree cond_op0, tree cond_op1,
5172                                          bool invert, enum tree_code *code_p,
5173                                          tree *val_p)
5174 {
5175   enum tree_code comp_code;
5176   tree val;
5177
5178   /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
5179      or VAL COMP NAME.  */
5180   if (name == cond_op1)
5181     {
5182       /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
5183          COMP around because we need to register NAME as the
5184          first operand in the predicate.  */
5185       comp_code = swap_tree_comparison (cond_code);
5186       val = cond_op0;
5187     }
5188   else
5189     {
5190       /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
5191          comparison code remains unchanged.  */
5192       comp_code = cond_code;
5193       val = cond_op1;
5194     }
5195
5196   /* Invert the comparison code as necessary.  */
5197   if (invert)
5198     comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
5199
5200   /* VRP does not handle float types.  */
5201   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
5202     return false;
5203
5204   /* Do not register always-false predicates.
5205      FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
5206      enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
5207      fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
5208   if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
5209       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
5210     {
5211       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
5212       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
5213
5214       if (comp_code == GT_EXPR
5215           && (!max
5216               || compare_values (val, max) == 0))
5217         return false;
5218
5219       if (comp_code == LT_EXPR
5220           && (!min
5221               || compare_values (val, min) == 0))
5222         return false;
5223     }
5224   *code_p = comp_code;
5225   *val_p = val;
5226   return true;
5227 }
5228
5229 /* Find out smallest RES where RES > VAL && (RES & MASK) == RES, if any
5230    (otherwise return VAL).  VAL and MASK must be zero-extended for
5231    precision PREC.  If SGNBIT is non-zero, first xor VAL with SGNBIT
5232    (to transform signed values into unsigned) and at the end xor
5233    SGNBIT back.  */
5234
5235 static wide_int
5236 masked_increment (const wide_int &val_in, const wide_int &mask,
5237                   const wide_int &sgnbit, unsigned int prec)
5238 {
5239   wide_int bit = wi::one (prec), res;
5240   unsigned int i;
5241
5242   wide_int val = val_in ^ sgnbit;
5243   for (i = 0; i < prec; i++, bit += bit)
5244     {
5245       res = mask;
5246       if ((res & bit) == 0)
5247         continue;
5248       res = bit - 1;
5249       res = (val + bit).and_not (res);
5250       res &= mask;
5251       if (wi::gtu_p (res, val))
5252         return res ^ sgnbit;
5253     }
5254   return val ^ sgnbit;
5255 }
5256
5257 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
5258    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by BSI.
5259    Invert the condition COND if INVERT is true.  */
5260
5261 static void
5262 register_edge_assert_for_2 (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator bsi,
5263                             enum tree_code cond_code,
5264                             tree cond_op0, tree cond_op1, bool invert)
5265 {
5266   tree val;
5267   enum tree_code comp_code;
5268
5269   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
5270                                                 cond_op0,
5271                                                 cond_op1,
5272                                                 invert, &comp_code, &val))
5273     return;
5274
5275   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
5276      reachable from E.  */
5277   if (live_on_edge (e, name)
5278       && !has_single_use (name))
5279     register_new_assert_for (name, name, comp_code, val, NULL, e, bsi);
5280
5281   /* In the case of NAME <= CST and NAME being defined as
5282      NAME = (unsigned) NAME2 + CST2 we can assert NAME2 >= -CST2
5283      and NAME2 <= CST - CST2.  We can do the same for NAME > CST.
5284      This catches range and anti-range tests.  */
5285   if ((comp_code == LE_EXPR
5286        || comp_code == GT_EXPR)
5287       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
5288       && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
5289     {
5290       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
5291       tree cst2 = NULL_TREE, name2 = NULL_TREE, name3 = NULL_TREE;
5292
5293       /* Extract CST2 from the (optional) addition.  */
5294       if (is_gimple_assign (def_stmt)
5295           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == PLUS_EXPR)
5296         {
5297           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5298           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
5299           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
5300               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
5301             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
5302         }
5303
5304       /* Extract NAME2 from the (optional) sign-changing cast.  */
5305       if (gimple_assign_cast_p (def_stmt))
5306         {
5307           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
5308               && ! TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
5309               && (TYPE_PRECISION (gimple_expr_type (def_stmt))
5310                   == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))))
5311             name3 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5312         }
5313
5314       /* If name3 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
5315       if (name3 != NULL_TREE
5316           && TREE_CODE (name3) == SSA_NAME
5317           && (cst2 == NULL_TREE
5318               || TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
5319           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name3))
5320           && live_on_edge (e, name3)
5321           && !has_single_use (name3))
5322         {
5323           tree tmp;
5324
5325           /* Build an expression for the range test.  */
5326           tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), name3);
5327           if (cst2 != NULL_TREE)
5328             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
5329
5330           if (dump_file)
5331             {
5332               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
5333               print_generic_expr (dump_file, name3, 0);
5334               fprintf (dump_file, " from ");
5335               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
5336               fprintf (dump_file, "\n");
5337             }
5338
5339           register_new_assert_for (name3, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
5340         }
5341
5342       /* If name2 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
5343       if (name2 != NULL_TREE
5344           && TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
5345           && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
5346           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
5347           && live_on_edge (e, name2)
5348           && !has_single_use (name2))
5349         {
5350           tree tmp;
5351
5352           /* Build an expression for the range test.  */
5353           tmp = name2;
5354           if (TREE_TYPE (name) != TREE_TYPE (name2))
5355             tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp);
5356           if (cst2 != NULL_TREE)
5357             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
5358
5359           if (dump_file)
5360             {
5361               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
5362               print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
5363               fprintf (dump_file, " from ");
5364               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
5365               fprintf (dump_file, "\n");
5366             }
5367
5368           register_new_assert_for (name2, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
5369         }
5370     }
5371
5372   /* In the case of post-in/decrement tests like if (i++) ... and uses
5373      of the in/decremented value on the edge the extra name we want to
5374      assert for is not on the def chain of the name compared.  Instead
5375      it is in the set of use stmts.  */
5376   if ((comp_code == NE_EXPR
5377        || comp_code == EQ_EXPR)
5378       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST)
5379     {
5380       imm_use_iterator ui;
5381       gimple use_stmt;
5382       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, ui, name)
5383         {
5384           /* Cut off to use-stmts that are in the predecessor.  */
5385           if (gimple_bb (use_stmt) != e->src)
5386             continue;
5387
5388           if (!is_gimple_assign (use_stmt))
5389             continue;
5390
5391           enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (use_stmt);
5392           if (code != PLUS_EXPR
5393               && code != MINUS_EXPR)
5394             continue;
5395
5396           tree cst = gimple_assign_rhs2 (use_stmt);
5397           if (TREE_CODE (cst) != INTEGER_CST)
5398             continue;
5399
5400           tree name2 = gimple_assign_lhs (use_stmt);
5401           if (live_on_edge (e, name2))
5402             {
5403               cst = int_const_binop (code, val, cst);
5404               register_new_assert_for (name2, name2, comp_code, cst,
5405                                        NULL, e, bsi);
5406             }
5407         }
5408     }
5409  
5410   if (TREE_CODE_CLASS (comp_code) == tcc_comparison
5411       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST)
5412     {
5413       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
5414       tree name2 = NULL_TREE, names[2], cst2 = NULL_TREE;
5415       tree val2 = NULL_TREE;
5416       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (val));
5417       wide_int mask = wi::zero (prec);
5418       unsigned int nprec = prec;
5419       enum tree_code rhs_code = ERROR_MARK;
5420
5421       if (is_gimple_assign (def_stmt))
5422         rhs_code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
5423
5424       /* Add asserts for NAME cmp CST and NAME being defined
5425          as NAME = (int) NAME2.  */
5426       if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val))
5427           && (comp_code == LE_EXPR || comp_code == LT_EXPR
5428               || comp_code == GT_EXPR || comp_code == GE_EXPR)
5429           && gimple_assign_cast_p (def_stmt))
5430         {
5431           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5432           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (rhs_code)
5433               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
5434               && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (name2))
5435               && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name2))
5436               && (comp_code == LE_EXPR || comp_code == GT_EXPR
5437                   || !tree_int_cst_equal (val,
5438                                           TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val))))
5439               && live_on_edge (e, name2)
5440               && !has_single_use (name2))
5441             {
5442               tree tmp, cst;
5443               enum tree_code new_comp_code = comp_code;
5444
5445               cst = fold_convert (TREE_TYPE (name2),
5446                                   TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val)));
5447               /* Build an expression for the range test.  */
5448               tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name2), name2, cst);
5449               cst = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name2), cst,
5450                                  fold_convert (TREE_TYPE (name2), val));
5451               if (comp_code == LT_EXPR || comp_code == GE_EXPR)
5452                 {
5453                   new_comp_code = comp_code == LT_EXPR ? LE_EXPR : GT_EXPR;
5454                   cst = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (name2), cst,
5455                                      build_int_cst (TREE_TYPE (name2), 1));
5456                 }
5457
5458               if (dump_file)
5459                 {
5460                   fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
5461                   print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
5462                   fprintf (dump_file, " from ");
5463                   print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
5464                   fprintf (dump_file, "\n");
5465                 }
5466
5467               register_new_assert_for (name2, tmp, new_comp_code, cst, NULL,
5468                                        e, bsi);
5469             }
5470         }
5471
5472       /* Add asserts for NAME cmp CST and NAME being defined as
5473          NAME = NAME2 >> CST2.
5474
5475          Extract CST2 from the right shift.  */
5476       if (rhs_code == RSHIFT_EXPR)
5477         {
5478           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5479           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
5480           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
5481               && tree_fits_uhwi_p (cst2)
5482               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
5483               && IN_RANGE (tree_to_uhwi (cst2), 1, prec - 1)
5484               && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (val)))
5485               && live_on_edge (e, name2)
5486               && !has_single_use (name2))
5487             {
5488               mask = wi::mask (tree_to_uhwi (cst2), false, prec);
5489               val2 = fold_binary (LSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (val), val, cst2);
5490             }
5491         }
5492       if (val2 != NULL_TREE
5493           && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST
5494           && simple_cst_equal (fold_build2 (RSHIFT_EXPR,
5495                                             TREE_TYPE (val),
5496                                             val2, cst2), val))
5497         {
5498           enum tree_code new_comp_code = comp_code;
5499           tree tmp, new_val;
5500
5501           tmp = name2;
5502           if (comp_code == EQ_EXPR || comp_code == NE_EXPR)
5503             {
5504               if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
5505                 {
5506                   tree type = build_nonstandard_integer_type (prec, 1);
5507                   tmp = build1 (NOP_EXPR, type, name2);
5508                   val2 = fold_convert (type, val2);
5509                 }
5510               tmp = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (tmp), tmp, val2);
5511               new_val = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (tmp), mask);
5512               new_comp_code = comp_code == EQ_EXPR ? LE_EXPR : GT_EXPR;
5513             }
5514           else if (comp_code == LT_EXPR || comp_code == GE_EXPR)
5515             {
5516               wide_int minval
5517                 = wi::min_value (prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (val)));
5518               new_val = val2;
5519               if (minval == new_val)
5520                 new_val = NULL_TREE;
5521             }
5522           else
5523             {
5524               wide_int maxval
5525                 = wi::max_value (prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (val)));
5526               mask |= val2;
5527               if (mask == maxval)
5528                 new_val = NULL_TREE;
5529               else
5530                 new_val = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (val2), mask);
5531             }
5532
5533           if (new_val)
5534             {
5535               if (dump_file)
5536                 {
5537                   fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
5538                   print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
5539                   fprintf (dump_file, " from ");
5540                   print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
5541                   fprintf (dump_file, "\n");
5542                 }
5543
5544               register_new_assert_for (name2, tmp, new_comp_code, new_val,
5545                                        NULL, e, bsi);
5546             }
5547         }
5548
5549       /* Add asserts for NAME cmp CST and NAME being defined as
5550          NAME = NAME2 & CST2.
5551
5552          Extract CST2 from the and.
5553
5554          Also handle
5555          NAME = (unsigned) NAME2;
5556          casts where NAME's type is unsigned and has smaller precision
5557          than NAME2's type as if it was NAME = NAME2 & MASK.  */
5558       names[0] = NULL_TREE;
5559       names[1] = NULL_TREE;
5560       cst2 = NULL_TREE;
5561       if (rhs_code == BIT_AND_EXPR
5562           || (CONVERT_EXPR_CODE_P (rhs_code)
5563               && TREE_CODE (TREE_TYPE (val)) == INTEGER_TYPE
5564               && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val))
5565               && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
5566                  > prec))
5567         {
5568           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5569           if (rhs_code == BIT_AND_EXPR)
5570             cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
5571           else
5572             {
5573               cst2 = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
5574               nprec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name2));
5575             }
5576           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
5577               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
5578               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
5579               && !integer_zerop (cst2)
5580               && (nprec > 1
5581                   || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val))))
5582             {
5583               gimple def_stmt2 = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
5584               if (gimple_assign_cast_p (def_stmt2))
5585                 {
5586                   names[1] = gimple_assign_rhs1 (def_stmt2);
5587                   if (!CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt2))
5588                       || !INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (names[1]))
5589                       || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name2))
5590                           != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (names[1])))
5591                       || !live_on_edge (e, names[1])
5592                       || has_single_use (names[1]))
5593                     names[1] = NULL_TREE;
5594                 }
5595               if (live_on_edge (e, name2)
5596                   && !has_single_use (name2))
5597                 names[0] = name2;
5598             }
5599         }
5600       if (names[0] || names[1])
5601         {
5602           wide_int minv, maxv, valv, cst2v;
5603           wide_int tem, sgnbit;
5604           bool valid_p = false, valn, cst2n;
5605           enum tree_code ccode = comp_code;
5606
5607           valv = wide_int::from (val, nprec, UNSIGNED);
5608           cst2v = wide_int::from (cst2, nprec, UNSIGNED);
5609           valn = wi::neg_p (valv, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (val)));
5610           cst2n = wi::neg_p (cst2v, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (val)));
5611           /* If CST2 doesn't have most significant bit set,
5612              but VAL is negative, we have comparison like
5613              if ((x & 0x123) > -4) (always true).  Just give up.  */
5614           if (!cst2n && valn)
5615             ccode = ERROR_MARK;
5616           if (cst2n)
5617             sgnbit = wi::set_bit_in_zero (nprec - 1, nprec);
5618           else
5619             sgnbit = wi::zero (nprec);
5620           minv = valv & cst2v;
5621           switch (ccode)
5622             {
5623             case EQ_EXPR:
5624               /* Minimum unsigned value for equality is VAL & CST2
5625                  (should be equal to VAL, otherwise we probably should
5626                  have folded the comparison into false) and
5627                  maximum unsigned value is VAL | ~CST2.  */
5628               maxv = valv | ~cst2v;
5629               valid_p = true;
5630               break;
5631
5632             case NE_EXPR:
5633               tem = valv | ~cst2v;
5634               /* If VAL is 0, handle (X & CST2) != 0 as (X & CST2) > 0U.  */
5635               if (valv == 0)
5636                 {
5637                   cst2n = false;
5638                   sgnbit = wi::zero (nprec);
5639                   goto gt_expr;
5640                 }
5641               /* If (VAL | ~CST2) is all ones, handle it as
5642                  (X & CST2) < VAL.  */
5643               if (tem == -1)
5644                 {
5645                   cst2n = false;
5646                   valn = false;
5647                   sgnbit = wi::zero (nprec);
5648                   goto lt_expr;
5649                 }
5650               if (!cst2n && wi::neg_p (cst2v))
5651                 sgnbit = wi::set_bit_in_zero (nprec - 1, nprec);
5652               if (sgnbit != 0)
5653                 {
5654                   if (valv == sgnbit)
5655                     {
5656                       cst2n = true;
5657                       valn = true;
5658                       goto gt_expr;
5659                     }
5660                   if (tem == wi::mask (nprec - 1, false, nprec))
5661                     {
5662                       cst2n = true;
5663                       goto lt_expr;
5664                     }
5665                   if (!cst2n)
5666                     sgnbit = wi::zero (nprec);
5667                 }
5668               break;
5669
5670             case GE_EXPR:
5671               /* Minimum unsigned value for >= if (VAL & CST2) == VAL
5672                  is VAL and maximum unsigned value is ~0.  For signed
5673                  comparison, if CST2 doesn't have most significant bit
5674                  set, handle it similarly.  If CST2 has MSB set,
5675                  the minimum is the same, and maximum is ~0U/2.  */
5676               if (minv != valv)
5677                 {
5678                   /* If (VAL & CST2) != VAL, X & CST2 can't be equal to
5679                      VAL.  */
5680                   minv = masked_increment (valv, cst2v, sgnbit, nprec);
5681                   if (minv == valv)
5682                     break;
5683                 }
5684               maxv = wi::mask (nprec - (cst2n ? 1 : 0), false, nprec);
5685               valid_p = true;
5686               break;
5687
5688             case GT_EXPR:
5689             gt_expr:
5690               /* Find out smallest MINV where MINV > VAL
5691                  && (MINV & CST2) == MINV, if any.  If VAL is signed and
5692                  CST2 has MSB set, compute it biased by 1 << (nprec - 1).  */
5693               minv = masked_increment (valv, cst2v, sgnbit, nprec);
5694               if (minv == valv)
5695                 break;
5696               maxv = wi::mask (nprec - (cst2n ? 1 : 0), false, nprec);
5697               valid_p = true;
5698               break;
5699
5700             case LE_EXPR:
5701               /* Minimum unsigned value for <= is 0 and maximum
5702                  unsigned value is VAL | ~CST2 if (VAL & CST2) == VAL.
5703                  Otherwise, find smallest VAL2 where VAL2 > VAL
5704                  && (VAL2 & CST2) == VAL2 and use (VAL2 - 1) | ~CST2
5705                  as maximum.
5706                  For signed comparison, if CST2 doesn't have most
5707                  significant bit set, handle it similarly.  If CST2 has
5708                  MSB set, the maximum is the same and minimum is INT_MIN.  */
5709               if (minv == valv)
5710                 maxv = valv;
5711               else
5712                 {
5713                   maxv = masked_increment (valv, cst2v, sgnbit, nprec);
5714                   if (maxv == valv)
5715                     break;
5716                   maxv -= 1;
5717                 }
5718               maxv |= ~cst2v;
5719               minv = sgnbit;
5720               valid_p = true;
5721               break;
5722
5723             case LT_EXPR:
5724             lt_expr:
5725               /* Minimum unsigned value for < is 0 and maximum
5726                  unsigned value is (VAL-1) | ~CST2 if (VAL & CST2) == VAL.
5727                  Otherwise, find smallest VAL2 where VAL2 > VAL
5728                  && (VAL2 & CST2) == VAL2 and use (VAL2 - 1) | ~CST2
5729                  as maximum.
5730                  For signed comparison, if CST2 doesn't have most
5731                  significant bit set, handle it similarly.  If CST2 has
5732                  MSB set, the maximum is the same and minimum is INT_MIN.  */
5733               if (minv == valv)
5734                 {
5735                   if (valv == sgnbit)
5736                     break;
5737                   maxv = valv;
5738                 }
5739               else
5740                 {
5741                   maxv = masked_increment (valv, cst2v, sgnbit, nprec);
5742                   if (maxv == valv)
5743                     break;
5744                 }
5745               maxv -= 1;
5746               maxv |= ~cst2v;
5747               minv = sgnbit;
5748               valid_p = true;
5749               break;
5750
5751             default:
5752               break;
5753             }
5754           if (valid_p
5755               && (maxv - minv) != -1)
5756             {
5757               tree tmp, new_val, type;
5758               int i;
5759
5760               for (i = 0; i < 2; i++)
5761                 if (names[i])
5762                   {
5763                     wide_int maxv2 = maxv;
5764                     tmp = names[i];
5765                     type = TREE_TYPE (names[i]);
5766                     if (!TYPE_UNSIGNED (type))
5767                       {
5768                         type = build_nonstandard_integer_type (nprec, 1);
5769                         tmp = build1 (NOP_EXPR, type, names[i]);
5770                       }
5771                     if (minv != 0)
5772                       {
5773                         tmp = build2 (PLUS_EXPR, type, tmp,
5774                                       wide_int_to_tree (type, -minv));
5775                         maxv2 = maxv - minv;
5776                       }
5777                     new_val = wide_int_to_tree (type, maxv2);
5778
5779                     if (dump_file)
5780                       {
5781                         fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
5782                         print_generic_expr (dump_file, names[i], 0);
5783                         fprintf (dump_file, " from ");
5784                         print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
5785                         fprintf (dump_file, "\n");
5786                       }
5787
5788                     register_new_assert_for (names[i], tmp, LE_EXPR,
5789                                              new_val, NULL, e, bsi);
5790                   }
5791             }
5792         }
5793     }
5794 }
5795
5796 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
5797    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
5798    operands in OP's defining statement.
5799
5800    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
5801    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
5802
5803 static void
5804 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
5805                             edge e, gimple_stmt_iterator bsi)
5806 {
5807   gimple op_def;
5808   tree val;
5809   enum tree_code rhs_code;
5810
5811   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
5812   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
5813     return;
5814
5815   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
5816      more than once go ahead and register an assert for OP.  */
5817   if (live_on_edge (e, op)
5818       && !has_single_use (op))
5819     {
5820       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
5821       register_new_assert_for (op, op, code, val, NULL, e, bsi);
5822     }
5823
5824   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
5825      a truth operation or some bit operations, then we may be able
5826      to register information about the operands of that assignment.  */
5827   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
5828   if (gimple_code (op_def) != GIMPLE_ASSIGN)
5829     return;
5830
5831   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (op_def);
5832
5833   if (TREE_CODE_CLASS (rhs_code) == tcc_comparison)
5834     {
5835       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
5836       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
5837       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
5838
5839       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5840         register_edge_assert_for_2 (op0, e, bsi, rhs_code, op0, op1, invert);
5841       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5842         register_edge_assert_for_2 (op1, e, bsi, rhs_code, op0, op1, invert);
5843     }
5844   else if ((code == NE_EXPR
5845             && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_AND_EXPR)
5846            || (code == EQ_EXPR
5847                && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_IOR_EXPR))
5848     {
5849       /* Recurse on each operand.  */
5850       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
5851       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
5852       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
5853           && has_single_use (op0))
5854         register_edge_assert_for_1 (op0, code, e, bsi);
5855       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
5856           && has_single_use (op1))
5857         register_edge_assert_for_1 (op1, code, e, bsi);
5858     }
5859   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_NOT_EXPR
5860            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (op_def))) == 1)
5861     {
5862       /* Recurse, flipping CODE.  */
5863       code = invert_tree_comparison (code, false);
5864       register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def), code, e, bsi);
5865     }
5866   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == SSA_NAME)
5867     {
5868       /* Recurse through the copy.  */
5869       register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def), code, e, bsi);
5870     }
5871   else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (op_def)))
5872     {
5873       /* Recurse through the type conversion, unless it is a narrowing
5874          conversion or conversion from non-integral type.  */
5875       tree rhs = gimple_assign_rhs1 (op_def);
5876       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs))
5877           && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs))
5878               <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op))))
5879         register_edge_assert_for_1 (rhs, code, e, bsi);
5880     }
5881 }
5882
5883 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
5884    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by
5885    SI.  */
5886
5887 static void
5888 register_edge_assert_for (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator si,
5889                           enum tree_code cond_code, tree cond_op0,
5890                           tree cond_op1)
5891 {
5892   tree val;
5893   enum tree_code comp_code;
5894   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
5895
5896   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
5897      abnormal edges.  */
5898   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
5899     return;
5900
5901   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
5902                                                 cond_op0, cond_op1,
5903                                                 is_else_edge,
5904                                                 &comp_code, &val))
5905     return;
5906
5907   /* Register ASSERT_EXPRs for name.  */
5908   register_edge_assert_for_2 (name, e, si, cond_code, cond_op0,
5909                               cond_op1, is_else_edge);
5910
5911
5912   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
5913      the value zero or one, then we may be able to assert values
5914      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
5915
5916   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for BIT_AND_EXPR defining
5917      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_AND_EXPR
5918      have nonzero value.  */
5919   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
5920        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
5921     {
5922       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
5923
5924       if (is_gimple_assign (def_stmt)
5925           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_AND_EXPR)
5926         {
5927           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5928           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
5929           register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
5930           register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
5931         }
5932     }
5933
5934   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for BIT_IOR_EXPR defining
5935      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_IOR_EXPR
5936      have zero value.  */
5937   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
5938        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
5939     {
5940       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
5941
5942       /* For BIT_IOR_EXPR only if NAME == 0 both operands have
5943          necessarily zero value, or if type-precision is one.  */
5944       if (is_gimple_assign (def_stmt)
5945           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_IOR_EXPR
5946               && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name)) == 1
5947                   || comp_code == EQ_EXPR)))
5948         {
5949           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
5950           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
5951           register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
5952           register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
5953         }
5954     }
5955 }
5956
5957
5958 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
5959    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
5960    The last statement of BB must be a COND_EXPR.
5961
5962    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
5963    the predicate operands, an assert location node is added to the
5964    list of assertions for the corresponding operands.  */
5965
5966 static void
5967 find_conditional_asserts (basic_block bb, gcond *last)
5968 {
5969   gimple_stmt_iterator bsi;
5970   tree op;
5971   edge_iterator ei;
5972   edge e;
5973   ssa_op_iter iter;
5974
5975   bsi = gsi_for_stmt (last);
5976
5977   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
5978      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
5979      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
5980      insert.  */
5981   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
5982     {
5983       if (e->dest == bb)
5984         continue;
5985
5986       /* Register the necessary assertions for each operand in the
5987          conditional predicate.  */
5988       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
5989         register_edge_assert_for (op, e, bsi,
5990                                   gimple_cond_code (last),
5991                                   gimple_cond_lhs (last),
5992                                   gimple_cond_rhs (last));
5993     }
5994 }
5995
5996 struct case_info
5997 {
5998   tree expr;
5999   basic_block bb;
6000 };
6001
6002 /* Compare two case labels sorting first by the destination bb index
6003    and then by the case value.  */
6004
6005 static int
6006 compare_case_labels (const void *p1, const void *p2)
6007 {
6008   const struct case_info *ci1 = (const struct case_info *) p1;
6009   const struct case_info *ci2 = (const struct case_info *) p2;
6010   int idx1 = ci1->bb->index;
6011   int idx2 = ci2->bb->index;
6012
6013   if (idx1 < idx2)
6014     return -1;
6015   else if (idx1 == idx2)
6016     {
6017       /* Make sure the default label is first in a group.  */
6018       if (!CASE_LOW (ci1->expr))
6019         return -1;
6020       else if (!CASE_LOW (ci2->expr))
6021         return 1;
6022       else
6023         return tree_int_cst_compare (CASE_LOW (ci1->expr),
6024                                      CASE_LOW (ci2->expr));
6025     }
6026   else
6027     return 1;
6028 }
6029
6030 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
6031    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
6032    The last statement of BB must be a SWITCH_EXPR.
6033
6034    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
6035    the predicate operands, an assert location node is added to the
6036    list of assertions for the corresponding operands.  */
6037
6038 static void
6039 find_switch_asserts (basic_block bb, gswitch *last)
6040 {
6041   gimple_stmt_iterator bsi;
6042   tree op;
6043   edge e;
6044   struct case_info *ci;
6045   size_t n = gimple_switch_num_labels (last);
6046 #if GCC_VERSION >= 4000
6047   unsigned int idx;
6048 #else
6049   /* Work around GCC 3.4 bug (PR 37086).  */
6050   volatile unsigned int idx;
6051 #endif
6052
6053   bsi = gsi_for_stmt (last);
6054   op = gimple_switch_index (last);
6055   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
6056     return;
6057
6058   /* Build a vector of case labels sorted by destination label.  */
6059   ci = XNEWVEC (struct case_info, n);
6060   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
6061     {
6062       ci[idx].expr = gimple_switch_label (last, idx);
6063       ci[idx].bb = label_to_block (CASE_LABEL (ci[idx].expr));
6064     }
6065   qsort (ci, n, sizeof (struct case_info), compare_case_labels);
6066
6067   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
6068     {
6069       tree min, max;
6070       tree cl = ci[idx].expr;
6071       basic_block cbb = ci[idx].bb;
6072
6073       min = CASE_LOW (cl);
6074       max = CASE_HIGH (cl);
6075
6076       /* If there are multiple case labels with the same destination
6077          we need to combine them to a single value range for the edge.  */
6078       if (idx + 1 < n && cbb == ci[idx + 1].bb)
6079         {
6080           /* Skip labels until the last of the group.  */
6081           do {
6082             ++idx;
6083           } while (idx < n && cbb == ci[idx].bb);
6084           --idx;
6085
6086           /* Pick up the maximum of the case label range.  */
6087           if (CASE_HIGH (ci[idx].expr))
6088             max = CASE_HIGH (ci[idx].expr);
6089           else
6090             max = CASE_LOW (ci[idx].expr);
6091         }
6092
6093       /* Nothing to do if the range includes the default label until we
6094          can register anti-ranges.  */
6095       if (min == NULL_TREE)
6096         continue;
6097
6098       /* Find the edge to register the assert expr on.  */
6099       e = find_edge (bb, cbb);
6100
6101       /* Register the necessary assertions for the operand in the
6102          SWITCH_EXPR.  */
6103       register_edge_assert_for (op, e, bsi,
6104                                 max ? GE_EXPR : EQ_EXPR,
6105                                 op, fold_convert (TREE_TYPE (op), min));
6106       if (max)
6107         register_edge_assert_for (op, e, bsi, LE_EXPR, op,
6108                                   fold_convert (TREE_TYPE (op), max));
6109     }
6110
6111   XDELETEVEC (ci);
6112 }
6113
6114
6115 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
6116    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
6117    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
6118    list of assertions already generated for N_i is scanned to
6119    determine if A is actually needed.
6120
6121    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
6122    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
6123    new location for A is recorded instead.
6124
6125    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
6126       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
6127
6128    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
6129       value range for N, then if N was not already generated by an
6130       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
6131       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
6132       assume that N is not NULL.
6133
6134    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
6135       information from the predicate but need to insert different
6136       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
6137       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
6138       expression of the form 'X op Y', then
6139
6140       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
6141
6142       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
6143          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
6144          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
6145          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
6146
6147       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
6148
6149       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
6150
6151       For instance,
6152
6153             if (a == 9)
6154               b = a;
6155             else
6156               b = c + 1;
6157
6158       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
6159       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
6160       on the ELSE clause would be unnecessary.
6161
6162    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
6163       into BB's dominator children.
6164
6165    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
6166    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
6167    location for name N is found, it is registered by calling
6168    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
6169    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
6170    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
6171    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
6172    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.  */
6173
6174 static void
6175 find_assert_locations_1 (basic_block bb, sbitmap live)
6176 {
6177   gimple last;
6178
6179   last = last_stmt (bb);
6180
6181   /* If BB's last statement is a conditional statement involving integer
6182      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
6183   if (last
6184       && gimple_code (last) == GIMPLE_COND
6185       && !fp_predicate (last)
6186       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
6187     find_conditional_asserts (bb, as_a <gcond *> (last));
6188
6189   /* If BB's last statement is a switch statement involving integer
6190      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
6191   if (last
6192       && gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
6193       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
6194     find_switch_asserts (bb, as_a <gswitch *> (last));
6195
6196   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
6197      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
6198   for (gimple_stmt_iterator si = gsi_last_bb (bb); !gsi_end_p (si);
6199        gsi_prev (&si))
6200     {
6201       gimple stmt;
6202       tree op;
6203       ssa_op_iter i;
6204
6205       stmt = gsi_stmt (si);
6206
6207       if (is_gimple_debug (stmt))
6208         continue;
6209
6210       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
6211       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
6212         {
6213           tree value;
6214           enum tree_code comp_code;
6215
6216           /* If op is not live beyond this stmt, do not bother to insert
6217              asserts for it.  */
6218           if (!bitmap_bit_p (live, SSA_NAME_VERSION (op)))
6219             continue;
6220
6221           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
6222              range for it, and we don't find a previous assertion for
6223              it, create a new assertion location node for OP.  */
6224           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
6225             {
6226               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
6227                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
6228                  was set via a typecast.
6229
6230                  If so, then we can also infer a nonzero value range
6231                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
6232               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
6233                 {
6234                   tree t = op;
6235                   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
6236
6237                   while (is_gimple_assign (def_stmt)
6238                          && CONVERT_EXPR_CODE_P
6239                              (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
6240                          && TREE_CODE
6241                              (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)) == SSA_NAME
6242                          && POINTER_TYPE_P
6243                              (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt))))
6244                     {
6245                       t = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
6246                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
6247
6248                       /* Note we want to register the assert for the
6249                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
6250                          conversion.  */
6251                       if (! has_single_use (t))
6252                         register_new_assert_for (t, t, comp_code, value,
6253                                                  bb, NULL, si);
6254                     }
6255                 }
6256
6257               register_new_assert_for (op, op, comp_code, value, bb, NULL, si);
6258             }
6259         }
6260
6261       /* Update live.  */
6262       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
6263         bitmap_set_bit (live, SSA_NAME_VERSION (op));
6264       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_DEF)
6265         bitmap_clear_bit (live, SSA_NAME_VERSION (op));
6266     }
6267
6268   /* Traverse all PHI nodes in BB, updating live.  */
6269   for (gphi_iterator si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si);
6270        gsi_next (&si))
6271     {
6272       use_operand_p arg_p;
6273       ssa_op_iter i;
6274       gphi *phi = si.phi ();
6275       tree res = gimple_phi_result (phi);
6276
6277       if (virtual_operand_p (res))
6278         continue;
6279
6280       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
6281         {
6282           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
6283           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
6284             bitmap_set_bit (live, SSA_NAME_VERSION (arg));
6285         }
6286
6287       bitmap_clear_bit (live, SSA_NAME_VERSION (res));
6288     }
6289 }
6290
6291 /* Do an RPO walk over the function computing SSA name liveness
6292    on-the-fly and deciding on assert expressions to insert.  */
6293
6294 static void
6295 find_assert_locations (void)
6296 {
6297   int *rpo = XNEWVEC (int, last_basic_block_for_fn (cfun));
6298   int *bb_rpo = XNEWVEC (int, last_basic_block_for_fn (cfun));
6299   int *last_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block_for_fn (cfun));
6300   int rpo_cnt, i;
6301
6302   live = XCNEWVEC (sbitmap, last_basic_block_for_fn (cfun));
6303   rpo_cnt = pre_and_rev_post_order_compute (NULL, rpo, false);
6304   for (i = 0; i < rpo_cnt; ++i)
6305     bb_rpo[rpo[i]] = i;
6306
6307   /* Pre-seed loop latch liveness from loop header PHI nodes.  Due to
6308      the order we compute liveness and insert asserts we otherwise
6309      fail to insert asserts into the loop latch.  */
6310   loop_p loop;
6311   FOR_EACH_LOOP (loop, 0)
6312     {
6313       i = loop->latch->index;
6314       unsigned int j = single_succ_edge (loop->latch)->dest_idx;
6315       for (gphi_iterator gsi = gsi_start_phis (loop->header);
6316            !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6317         {
6318           gphi *phi = gsi.phi ();
6319           if (virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi)))
6320             continue;
6321           tree arg = gimple_phi_arg_def (phi, j);
6322           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
6323             {
6324               if (live[i] == NULL)
6325                 {
6326                   live[i] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
6327                   bitmap_clear (live[i]);
6328                 }
6329               bitmap_set_bit (live[i], SSA_NAME_VERSION (arg));
6330             }
6331         }
6332     }
6333
6334   for (i = rpo_cnt - 1; i >= 0; --i)
6335     {
6336       basic_block bb = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, rpo[i]);
6337       edge e;
6338       edge_iterator ei;
6339
6340       if (!live[rpo[i]])
6341         {
6342           live[rpo[i]] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
6343           bitmap_clear (live[rpo[i]]);
6344         }
6345
6346       /* Process BB and update the live information with uses in
6347          this block.  */
6348       find_assert_locations_1 (bb, live[rpo[i]]);
6349
6350       /* Merge liveness into the predecessor blocks and free it.  */
6351       if (!bitmap_empty_p (live[rpo[i]]))
6352         {
6353           int pred_rpo = i;
6354           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
6355             {
6356               int pred = e->src->index;
6357               if ((e->flags & EDGE_DFS_BACK) || pred == ENTRY_BLOCK)
6358                 continue;
6359
6360               if (!live[pred])
6361                 {
6362                   live[pred] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
6363                   bitmap_clear (live[pred]);
6364                 }
6365               bitmap_ior (live[pred], live[pred], live[rpo[i]]);
6366
6367               if (bb_rpo[pred] < pred_rpo)
6368                 pred_rpo = bb_rpo[pred];
6369             }
6370
6371           /* Record the RPO number of the last visited block that needs
6372              live information from this block.  */
6373           last_rpo[rpo[i]] = pred_rpo;
6374         }
6375       else
6376         {
6377           sbitmap_free (live[rpo[i]]);
6378           live[rpo[i]] = NULL;
6379         }
6380
6381       /* We can free all successors live bitmaps if all their
6382          predecessors have been visited already.  */
6383       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
6384         if (last_rpo[e->dest->index] == i
6385             && live[e->dest->index])
6386           {
6387             sbitmap_free (live[e->dest->index]);
6388             live[e->dest->index] = NULL;
6389           }
6390     }
6391
6392   XDELETEVEC (rpo);
6393   XDELETEVEC (bb_rpo);
6394   XDELETEVEC (last_rpo);
6395   for (i = 0; i < last_basic_block_for_fn (cfun); ++i)
6396     if (live[i])
6397       sbitmap_free (live[i]);
6398   XDELETEVEC (live);
6399 }
6400
6401 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
6402    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
6403
6404 static bool
6405 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
6406 {
6407   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
6408   gimple stmt;
6409   tree cond;
6410   gimple assert_stmt;
6411   edge_iterator ei;
6412   edge e;
6413
6414   /* If we have X <=> X do not insert an assert expr for that.  */
6415   if (loc->expr == loc->val)
6416     return false;
6417
6418   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, loc->expr, loc->val);
6419   assert_stmt = build_assert_expr_for (cond, name);
6420   if (loc->e)
6421     {
6422       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
6423          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
6424       gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_COND
6425                            || (gimple_code (gsi_stmt (loc->si))
6426                                == GIMPLE_SWITCH));
6427
6428       gsi_insert_on_edge (loc->e, assert_stmt);
6429       return true;
6430     }
6431
6432   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
6433      statement must not be the last statement in the block.  */
6434   stmt = gsi_stmt (loc->si);
6435   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
6436     {
6437       gsi_insert_after (&loc->si, assert_stmt, GSI_SAME_STMT);
6438       return false;
6439     }
6440
6441   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
6442      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
6443      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
6444      out of BB.  */
6445   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
6446     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
6447       {
6448         gsi_insert_on_edge (e, assert_stmt);
6449         return true;
6450       }
6451
6452   gcc_unreachable ();
6453 }
6454
6455
6456 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
6457    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
6458    found in ASSERTS_FOR[i].  */
6459
6460 static void
6461 process_assert_insertions (void)
6462 {
6463   unsigned i;
6464   bitmap_iterator bi;
6465   bool update_edges_p = false;
6466   int num_asserts = 0;
6467
6468   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6469     dump_all_asserts (dump_file);
6470
6471   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
6472     {
6473       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
6474       gcc_assert (loc);
6475
6476       while (loc)
6477         {
6478           assert_locus_t next = loc->next;
6479           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
6480           free (loc);
6481           loc = next;
6482           num_asserts++;
6483         }
6484     }
6485
6486   if (update_edges_p)
6487     gsi_commit_edge_inserts ();
6488
6489   statistics_counter_event (cfun, "Number of ASSERT_EXPR expressions inserted",
6490                             num_asserts);
6491 }
6492
6493
6494 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
6495    expressions.  These range expressions are meant to provide information
6496    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
6497    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
6498
6499    x = ...
6500    y = ...
6501    if (x < y)
6502      y = x - 2;
6503    else
6504      x = y + 3;
6505
6506    this pass will transform the code into:
6507
6508    x = ...
6509    y = ...
6510    if (x < y)
6511     {
6512       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
6513       y = x - 2
6514     }
6515    else
6516     {
6517       y = ASSERT_EXPR <y, x >= y>
6518       x = y + 3
6519     }
6520
6521    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
6522    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
6523    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
6524    definition of 'x'.  */
6525
6526 static void
6527 insert_range_assertions (void)
6528 {
6529   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
6530   asserts_for = XCNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
6531
6532   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
6533
6534   find_assert_locations ();
6535   if (!bitmap_empty_p (need_assert_for))
6536     {
6537       process_assert_insertions ();
6538       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
6539     }
6540
6541   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6542     {
6543       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
6544       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
6545     }
6546
6547   free (asserts_for);
6548   BITMAP_FREE (need_assert_for);
6549 }
6550
6551 /* Checks one ARRAY_REF in REF, located at LOCUS. Ignores flexible arrays
6552    and "struct" hacks. If VRP can determine that the
6553    array subscript is a constant, check if it is outside valid
6554    range. If the array subscript is a RANGE, warn if it is
6555    non-overlapping with valid range.
6556    IGNORE_OFF_BY_ONE is true if the ARRAY_REF is inside a ADDR_EXPR.  */
6557
6558 static void
6559 check_array_ref (location_t location, tree ref, bool ignore_off_by_one)
6560 {
6561   value_range_t* vr = NULL;
6562   tree low_sub, up_sub;
6563   tree low_bound, up_bound, up_bound_p1;
6564   tree base;
6565
6566   if (TREE_NO_WARNING (ref))
6567     return;
6568
6569   low_sub = up_sub = TREE_OPERAND (ref, 1);
6570   up_bound = array_ref_up_bound (ref);
6571
6572   /* Can not check flexible arrays.  */
6573   if (!up_bound
6574       || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST)
6575     return;
6576
6577   /* Accesses to trailing arrays via pointers may access storage
6578      beyond the types array bounds.  */
6579   base = get_base_address (ref);
6580   if ((warn_array_bounds < 2)
6581       && base && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
6582     {
6583       tree cref, next = NULL_TREE;
6584
6585       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (ref, 0)) != COMPONENT_REF)
6586         return;
6587
6588       cref = TREE_OPERAND (ref, 0);
6589       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cref, 0))) == RECORD_TYPE)
6590         for (next = DECL_CHAIN (TREE_OPERAND (cref, 1));
6591              next && TREE_CODE (next) != FIELD_DECL;
6592              next = DECL_CHAIN (next))
6593           ;
6594
6595       /* If this is the last field in a struct type or a field in a
6596          union type do not warn.  */
6597       if (!next)
6598         return;
6599     }
6600
6601   low_bound = array_ref_low_bound (ref);
6602   up_bound_p1 = int_const_binop (PLUS_EXPR, up_bound,
6603                                  build_int_cst (TREE_TYPE (up_bound), 1));
6604
6605   /* Empty array.  */
6606   if (tree_int_cst_equal (low_bound, up_bound_p1))
6607     {
6608       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
6609                   "array subscript is above array bounds");
6610       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
6611     }
6612
6613   if (TREE_CODE (low_sub) == SSA_NAME)
6614     {
6615       vr = get_value_range (low_sub);
6616       if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
6617         {
6618           low_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->max : vr->min;
6619           up_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->min : vr->max;
6620         }
6621     }
6622
6623   if (vr && vr->type == VR_ANTI_RANGE)
6624     {
6625       if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
6626           && (ignore_off_by_one
6627               ? tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
6628               : tree_int_cst_le (up_bound, up_sub))
6629           && TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
6630           && tree_int_cst_le (low_sub, low_bound))
6631         {
6632           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
6633                       "array subscript is outside array bounds");
6634           TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
6635         }
6636     }
6637   else if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
6638            && (ignore_off_by_one
6639                ? !tree_int_cst_le (up_sub, up_bound_p1)
6640                : !tree_int_cst_le (up_sub, up_bound)))
6641     {
6642       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6643         {
6644           fprintf (dump_file, "Array bound warning for ");
6645           dump_generic_expr (MSG_NOTE, TDF_SLIM, ref);
6646           fprintf (dump_file, "\n");
6647         }
6648       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
6649                   "array subscript is above array bounds");
6650       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
6651     }
6652   else if (TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
6653            && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
6654     {
6655       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6656         {
6657           fprintf (dump_file, "Array bound warning for ");
6658           dump_generic_expr (MSG_NOTE, TDF_SLIM, ref);
6659           fprintf (dump_file, "\n");
6660         }
6661       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
6662                   "array subscript is below array bounds");
6663       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
6664     }
6665 }
6666
6667 /* Searches if the expr T, located at LOCATION computes
6668    address of an ARRAY_REF, and call check_array_ref on it.  */
6669
6670 static void
6671 search_for_addr_array (tree t, location_t location)
6672 {
6673   /* Check each ARRAY_REFs in the reference chain. */
6674   do
6675     {
6676       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
6677         check_array_ref (location, t, true /*ignore_off_by_one*/);
6678
6679       t = TREE_OPERAND (t, 0);
6680     }
6681   while (handled_component_p (t));
6682
6683   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
6684       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == ADDR_EXPR
6685       && !TREE_NO_WARNING (t))
6686     {
6687       tree tem = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0);
6688       tree low_bound, up_bound, el_sz;
6689       offset_int idx;
6690       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (tem)) != ARRAY_TYPE
6691           || TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem))) == ARRAY_TYPE
6692           || !TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)))
6693         return;
6694
6695       low_bound = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
6696       up_bound = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
6697       el_sz = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem)));
6698       if (!low_bound
6699           || TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
6700           || !up_bound
6701           || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST
6702           || !el_sz
6703           || TREE_CODE (el_sz) != INTEGER_CST)
6704         return;
6705
6706       idx = mem_ref_offset (t);
6707       idx = wi::sdiv_trunc (idx, wi::to_offset (el_sz));
6708       if (wi::lts_p (idx, 0))
6709         {
6710           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6711             {
6712               fprintf (dump_file, "Array bound warning for ");
6713               dump_generic_expr (MSG_NOTE, TDF_SLIM, t);
6714               fprintf (dump_file, "\n");
6715             }
6716           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
6717                       "array subscript is below array bounds");
6718           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
6719         }
6720       else if (wi::gts_p (idx, (wi::to_offset (up_bound)
6721                                 - wi::to_offset (low_bound) + 1)))
6722         {
6723           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6724             {
6725               fprintf (dump_file, "Array bound warning for ");
6726               dump_generic_expr (MSG_NOTE, TDF_SLIM, t);
6727               fprintf (dump_file, "\n");
6728             }
6729           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
6730                       "array subscript is above array bounds");
6731           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
6732         }
6733     }
6734 }
6735
6736 /* walk_tree() callback that checks if *TP is
6737    an ARRAY_REF inside an ADDR_EXPR (in which an array
6738    subscript one outside the valid range is allowed). Call
6739    check_array_ref for each ARRAY_REF found. The location is
6740    passed in DATA.  */
6741
6742 static tree
6743 check_array_bounds (tree *tp, int *walk_subtree, void *data)
6744 {
6745   tree t = *tp;
6746   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
6747   location_t location;
6748
6749   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
6750     location = EXPR_LOCATION (t);
6751   else
6752     {
6753       location_t *locp = (location_t *) wi->info;
6754       location = *locp;
6755     }
6756
6757   *walk_subtree = TRUE;
6758
6759   if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
6760     check_array_ref (location, t, false /*ignore_off_by_one*/);
6761
6762   else if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
6763     {
6764       search_for_addr_array (t, location);
6765       *walk_subtree = FALSE;
6766     }
6767
6768   return NULL_TREE;
6769 }
6770
6771 /* Walk over all statements of all reachable BBs and call check_array_bounds
6772    on them.  */
6773
6774 static void
6775 check_all_array_refs (void)
6776 {
6777   basic_block bb;
6778   gimple_stmt_iterator si;
6779
6780   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
6781     {
6782       edge_iterator ei;
6783       edge e;
6784       bool executable = false;
6785
6786       /* Skip blocks that were found to be unreachable.  */
6787       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
6788         executable |= !!(e->flags & EDGE_EXECUTABLE);
6789       if (!executable)
6790         continue;
6791
6792       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
6793         {
6794           gimple stmt = gsi_stmt (si);
6795           struct walk_stmt_info wi;
6796           if (!gimple_has_location (stmt)
6797               || is_gimple_debug (stmt))
6798             continue;
6799
6800           memset (&wi, 0, sizeof (wi));
6801           wi.info = CONST_CAST (void *, (const void *)
6802                                 gimple_location_ptr (stmt));
6803
6804           walk_gimple_op (gsi_stmt (si),
6805                           check_array_bounds,
6806                           &wi);
6807         }
6808     }
6809 }
6810
6811 /* Return true if all imm uses of VAR are either in STMT, or
6812    feed (optionally through a chain of single imm uses) GIMPLE_COND
6813    in basic block COND_BB.  */
6814
6815 static bool
6816 all_imm_uses_in_stmt_or_feed_cond (tree var, gimple stmt, basic_block cond_bb)
6817 {
6818   use_operand_p use_p, use2_p;
6819   imm_use_iterator iter;
6820
6821   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, iter, var)
6822     if (USE_STMT (use_p) != stmt)
6823       {
6824         gimple use_stmt = USE_STMT (use_p), use_stmt2;
6825         if (is_gimple_debug (use_stmt))
6826           continue;
6827         while (is_gimple_assign (use_stmt)
6828                && TREE_CODE (gimple_assign_lhs (use_stmt)) == SSA_NAME
6829                && single_imm_use (gimple_assign_lhs (use_stmt),
6830                                   &use2_p, &use_stmt2))
6831           use_stmt = use_stmt2;
6832         if (gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_COND
6833             || gimple_bb (use_stmt) != cond_bb)
6834           return false;
6835       }
6836   return true;
6837 }
6838
6839 /* Handle
6840    _4 = x_3 & 31;
6841    if (_4 != 0)
6842      goto <bb 6>;
6843    else
6844      goto <bb 7>;
6845    <bb 6>:
6846    __builtin_unreachable ();
6847    <bb 7>:
6848    x_5 = ASSERT_EXPR <x_3, ...>;
6849    If x_3 has no other immediate uses (checked by caller),
6850    var is the x_3 var from ASSERT_EXPR, we can clear low 5 bits
6851    from the non-zero bitmask.  */
6852
6853 static void
6854 maybe_set_nonzero_bits (basic_block bb, tree var)
6855 {
6856   edge e = single_pred_edge (bb);
6857   basic_block cond_bb = e->src;
6858   gimple stmt = last_stmt (cond_bb);
6859   tree cst;
6860
6861   if (stmt == NULL
6862       || gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND
6863       || gimple_cond_code (stmt) != ((e->flags & EDGE_TRUE_VALUE)
6864                                      ? EQ_EXPR : NE_EXPR)
6865       || TREE_CODE (gimple_cond_lhs (stmt)) != SSA_NAME
6866       || !integer_zerop (gimple_cond_rhs (stmt)))
6867     return;
6868
6869   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_cond_lhs (stmt));
6870   if (!is_gimple_assign (stmt)
6871       || gimple_assign_rhs_code (stmt) != BIT_AND_EXPR
6872       || TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (stmt)) != INTEGER_CST)
6873     return;
6874   if (gimple_assign_rhs1 (stmt) != var)
6875     {
6876       gimple stmt2;
6877
6878       if (TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) != SSA_NAME)
6879         return;
6880       stmt2 = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs1 (stmt));
6881       if (!gimple_assign_cast_p (stmt2)
6882           || gimple_assign_rhs1 (stmt2) != var
6883           || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (stmt2))
6884           || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
6885                               != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (var))))
6886         return;
6887     }
6888   cst = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6889   set_nonzero_bits (var, wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (var), cst));
6890 }
6891
6892 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
6893    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
6894    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
6895    VRP.
6896
6897    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
6898    names that had useful range information attached to them.  For
6899    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
6900    then N_i will have the range [3, +INF].
6901
6902    However, by converting the assertion into the implied copy
6903    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
6904    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
6905    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
6906    things like jump threading.
6907
6908    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
6909    VRP need to handle them appropriately.
6910
6911    Another approach would be to make the range information a first
6912    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
6913    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
6914    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
6915
6916 static void
6917 remove_range_assertions (void)
6918 {
6919   basic_block bb;
6920   gimple_stmt_iterator si;
6921   /* 1 if looking at ASSERT_EXPRs immediately at the beginning of
6922      a basic block preceeded by GIMPLE_COND branching to it and
6923      __builtin_trap, -1 if not yet checked, 0 otherwise.  */
6924   int is_unreachable;
6925
6926   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
6927      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
6928      referenced by the current BSI.  */
6929   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
6930     for (si = gsi_after_labels (bb), is_unreachable = -1; !gsi_end_p (si);)
6931       {
6932         gimple stmt = gsi_stmt (si);
6933         gimple use_stmt;
6934
6935         if (is_gimple_assign (stmt)
6936             && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ASSERT_EXPR)
6937           {
6938             tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
6939             tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6940             tree var;
6941             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
6942             use_operand_p use_p;
6943             imm_use_iterator iter;
6944
6945             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
6946
6947             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
6948             gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
6949
6950             if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
6951                 && SSA_NAME_RANGE_INFO (lhs))
6952               {
6953                 if (is_unreachable == -1)
6954                   {
6955                     is_unreachable = 0;
6956                     if (single_pred_p (bb)
6957                         && assert_unreachable_fallthru_edge_p
6958                                                     (single_pred_edge (bb)))
6959                       is_unreachable = 1;
6960                   }
6961                 /* Handle
6962                    if (x_7 >= 10 && x_7 < 20)
6963                      __builtin_unreachable ();
6964                    x_8 = ASSERT_EXPR <x_7, ...>;
6965                    if the only uses of x_7 are in the ASSERT_EXPR and
6966                    in the condition.  In that case, we can copy the
6967                    range info from x_8 computed in this pass also
6968                    for x_7.  */
6969                 if (is_unreachable
6970                     && all_imm_uses_in_stmt_or_feed_cond (var, stmt,
6971                                                           single_pred (bb)))
6972                   {
6973                     set_range_info (var, SSA_NAME_RANGE_TYPE (lhs),
6974                                     SSA_NAME_RANGE_INFO (lhs)->get_min (),
6975                                     SSA_NAME_RANGE_INFO (lhs)->get_max ());
6976                     maybe_set_nonzero_bits (bb, var);
6977                   }
6978               }
6979
6980             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
6981             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter, lhs)
6982               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
6983                 SET_USE (use_p, var);
6984
6985             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
6986             gsi_remove (&si, true);
6987             release_defs (stmt);
6988           }
6989         else
6990           {
6991             if (!is_gimple_debug (gsi_stmt (si)))
6992               is_unreachable = 0;
6993             gsi_next (&si);
6994           }
6995       }
6996 }
6997
6998
6999 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
7000
7001 static bool
7002 stmt_interesting_for_vrp (gimple stmt)
7003 {
7004   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
7005     {
7006       tree res = gimple_phi_result (stmt);
7007       return (!virtual_operand_p (res)
7008               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (res))
7009                   || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (res))));
7010     }
7011   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
7012     {
7013       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
7014
7015       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
7016          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
7017          builtin functions.  */
7018       if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
7019           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
7020               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
7021           && (is_gimple_call (stmt)
7022               || !gimple_vuse (stmt)))
7023         return true;
7024       else if (is_gimple_call (stmt) && gimple_call_internal_p (stmt))
7025         switch (gimple_call_internal_fn (stmt))
7026           {
7027           case IFN_ADD_OVERFLOW:
7028           case IFN_SUB_OVERFLOW:
7029           case IFN_MUL_OVERFLOW:
7030             /* These internal calls return _Complex integer type,
7031                but are interesting to VRP nevertheless.  */
7032             if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
7033               return true;
7034             break;
7035           default:
7036             break;
7037           }
7038     }
7039   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
7040            || gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
7041     return true;
7042
7043   return false;
7044 }
7045
7046
7047 /* Initialize local data structures for VRP.  */
7048
7049 static void
7050 vrp_initialize (void)
7051 {
7052   basic_block bb;
7053
7054   values_propagated = false;
7055   num_vr_values = num_ssa_names;
7056   vr_value = XCNEWVEC (value_range_t *, num_vr_values);
7057   vr_phi_edge_counts = XCNEWVEC (int, num_ssa_names);
7058
7059   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
7060     {
7061       for (gphi_iterator si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si);
7062            gsi_next (&si))
7063         {
7064           gphi *phi = si.phi ();
7065           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
7066             {
7067               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
7068               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
7069               prop_set_simulate_again (phi, false);
7070             }
7071           else
7072             prop_set_simulate_again (phi, true);
7073         }
7074
7075       for (gimple_stmt_iterator si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);
7076            gsi_next (&si))
7077         {
7078           gimple stmt = gsi_stmt (si);
7079
7080           /* If the statement is a control insn, then we do not
7081              want to avoid simulating the statement once.  Failure
7082              to do so means that those edges will never get added.  */
7083           if (stmt_ends_bb_p (stmt))
7084             prop_set_simulate_again (stmt, true);
7085           else if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
7086             {
7087               ssa_op_iter i;
7088               tree def;
7089               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
7090                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
7091               prop_set_simulate_again (stmt, false);
7092             }
7093           else
7094             prop_set_simulate_again (stmt, true);
7095         }
7096     }
7097 }
7098
7099 /* Return the singleton value-range for NAME or NAME.  */
7100
7101 static inline tree
7102 vrp_valueize (tree name)
7103 {
7104   if (TREE_CODE (name) == SSA_NAME)
7105     {
7106       value_range_t *vr = get_value_range (name);
7107       if (vr->type == VR_RANGE
7108           && (vr->min == vr->max
7109               || operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)))
7110         return vr->min;
7111     }
7112   return name;
7113 }
7114
7115 /* Return the singleton value-range for NAME if that is a constant
7116    but signal to not follow SSA edges.  */
7117
7118 static inline tree
7119 vrp_valueize_1 (tree name)
7120 {
7121   if (TREE_CODE (name) == SSA_NAME)
7122     {
7123       /* If the definition may be simulated again we cannot follow
7124          this SSA edge as the SSA propagator does not necessarily
7125          re-visit the use.  */
7126       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
7127       if (!gimple_nop_p (def_stmt)
7128           && prop_simulate_again_p (def_stmt))
7129         return NULL_TREE;
7130       value_range_t *vr = get_value_range (name);
7131       if (range_int_cst_singleton_p (vr))
7132         return vr->min;
7133     }
7134   return name;
7135 }
7136
7137 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
7138    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
7139
7140 static enum ssa_prop_result
7141 vrp_visit_assignment_or_call (gimple stmt, tree *output_p)
7142 {
7143   tree def, lhs;
7144   ssa_op_iter iter;
7145   enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
7146   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
7147
7148   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
7149   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
7150       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
7151            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
7152               build_range_type.  */
7153            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
7154            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
7155           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
7156     {
7157       value_range_t new_vr = VR_INITIALIZER;
7158
7159       /* Try folding the statement to a constant first.  */
7160       tree tem = gimple_fold_stmt_to_constant_1 (stmt, vrp_valueize,
7161                                                  vrp_valueize_1);
7162       if (tem && is_gimple_min_invariant (tem))
7163         set_value_range_to_value (&new_vr, tem, NULL);
7164       /* Then dispatch to value-range extracting functions.  */
7165       else if (code == GIMPLE_CALL)
7166         extract_range_basic (&new_vr, stmt);
7167       else
7168         extract_range_from_assignment (&new_vr, as_a <gassign *> (stmt));
7169
7170       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
7171         {
7172           *output_p = lhs;
7173
7174           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7175             {
7176               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
7177               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
7178               fprintf (dump_file, ": ");
7179               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
7180               fprintf (dump_file, "\n");
7181             }
7182
7183           if (new_vr.type == VR_VARYING)
7184             return SSA_PROP_VARYING;
7185
7186           return SSA_PROP_INTERESTING;
7187         }
7188
7189       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
7190     }
7191   else if (is_gimple_call (stmt) && gimple_call_internal_p (stmt))
7192     switch (gimple_call_internal_fn (stmt))
7193       {
7194       case IFN_ADD_OVERFLOW:
7195       case IFN_SUB_OVERFLOW:
7196       case IFN_MUL_OVERFLOW:
7197         /* These internal calls return _Complex integer type,
7198            which VRP does not track, but the immediate uses
7199            thereof might be interesting.  */
7200         if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
7201           {
7202             imm_use_iterator iter;
7203             use_operand_p use_p;
7204             enum ssa_prop_result res = SSA_PROP_VARYING;
7205
7206             set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
7207
7208             FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, iter, lhs)
7209               {
7210                 gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
7211                 if (!is_gimple_assign (use_stmt))
7212                   continue;
7213                 enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (use_stmt);
7214                 if (rhs_code != REALPART_EXPR && rhs_code != IMAGPART_EXPR)
7215                   continue;
7216                 tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (use_stmt);
7217                 tree use_lhs = gimple_assign_lhs (use_stmt);
7218                 if (TREE_CODE (rhs1) != rhs_code
7219                     || TREE_OPERAND (rhs1, 0) != lhs
7220                     || TREE_CODE (use_lhs) != SSA_NAME
7221                     || !stmt_interesting_for_vrp (use_stmt)
7222                     || (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (use_lhs))
7223                         || !TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (use_lhs))
7224                         || !TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (use_lhs))))
7225                   continue;
7226
7227                 /* If there is a change in the value range for any of the
7228                    REALPART_EXPR/IMAGPART_EXPR immediate uses, return
7229                    SSA_PROP_INTERESTING.  If there are any REALPART_EXPR
7230                    or IMAGPART_EXPR immediate uses, but none of them have
7231                    a change in their value ranges, return
7232                    SSA_PROP_NOT_INTERESTING.  If there are no
7233                    {REAL,IMAG}PART_EXPR uses at all,
7234                    return SSA_PROP_VARYING.  */
7235                 value_range_t new_vr = VR_INITIALIZER;
7236                 extract_range_basic (&new_vr, use_stmt);
7237                 value_range_t *old_vr = get_value_range (use_lhs);
7238                 if (old_vr->type != new_vr.type
7239                     || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr.min)
7240                     || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr.max)
7241                     || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr.equiv))
7242                   res = SSA_PROP_INTERESTING;
7243                 else
7244                   res = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
7245                 BITMAP_FREE (new_vr.equiv);
7246                 if (res == SSA_PROP_INTERESTING)
7247                   {
7248                     *output_p = lhs;
7249                     return res;
7250                   }
7251               }
7252
7253             return res;
7254           }
7255         break;
7256       default:
7257         break;
7258       }
7259
7260   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
7261   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
7262     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
7263
7264   return SSA_PROP_VARYING;
7265 }
7266
7267 /* Helper that gets the value range of the SSA_NAME with version I
7268    or a symbolic range containing the SSA_NAME only if the value range
7269    is varying or undefined.  */
7270
7271 static inline value_range_t
7272 get_vr_for_comparison (int i)
7273 {
7274   value_range_t vr = *get_value_range (ssa_name (i));
7275
7276   /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
7277      range.  This allows us to compare against names that may
7278      have N_i in their ranges.  */
7279   if (vr.type == VR_VARYING || vr.type == VR_UNDEFINED)
7280     {
7281       vr.type = VR_RANGE;
7282       vr.min = ssa_name (i);
7283       vr.max = ssa_name (i);
7284     }
7285
7286   return vr;
7287 }
7288
7289 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
7290    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
7291    compare_range_with_value, including the setting of
7292    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
7293
7294 static tree
7295 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val,
7296                          bool *strict_overflow_p)
7297 {
7298   bitmap_iterator bi;
7299   unsigned i;
7300   bitmap e;
7301   tree retval, t;
7302   int used_strict_overflow;
7303   bool sop;
7304   value_range_t equiv_vr;
7305
7306   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
7307   e = get_value_range (var)->equiv;
7308
7309   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
7310      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
7311   used_strict_overflow = -1;
7312
7313   /* Compare vars' value range with val.  */
7314   equiv_vr = get_vr_for_comparison (SSA_NAME_VERSION (var));
7315   sop = false;
7316   retval = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
7317   if (retval)
7318     used_strict_overflow = sop ? 1 : 0;
7319
7320   /* If the equiv set is empty we have done all work we need to do.  */
7321   if (e == NULL)
7322     {
7323       if (retval
7324           && used_strict_overflow > 0)
7325         *strict_overflow_p = true;
7326       return retval;
7327     }
7328
7329   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
7330     {
7331       equiv_vr = get_vr_for_comparison (i);
7332       sop = false;
7333       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
7334       if (t)
7335         {
7336           /* If we get different answers from different members
7337              of the equivalence set this check must be in a dead
7338              code region.  Folding it to a trap representation
7339              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
7340           if (retval != NULL
7341               && t != retval)
7342             {
7343               retval = NULL_TREE;
7344               break;
7345             }
7346           retval = t;
7347
7348           if (!sop)
7349             used_strict_overflow = 0;
7350           else if (used_strict_overflow < 0)
7351             used_strict_overflow = 1;
7352         }
7353     }
7354
7355   if (retval
7356       && used_strict_overflow > 0)
7357     *strict_overflow_p = true;
7358
7359   return retval;
7360 }
7361
7362
7363 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
7364    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
7365    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
7366    returned by compare_ranges.  Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate
7367    whether we relied on an overflow infinity in the comparison.  */
7368
7369
7370 static tree
7371 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2,
7372                bool *strict_overflow_p)
7373 {
7374   tree t, retval;
7375   bitmap e1, e2;
7376   bitmap_iterator bi1, bi2;
7377   unsigned i1, i2;
7378   int used_strict_overflow;
7379   static bitmap_obstack *s_obstack = NULL;
7380   static bitmap s_e1 = NULL, s_e2 = NULL;
7381
7382   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
7383      ranges of every name equivalent to N2.  */
7384   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
7385   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
7386
7387   /* Use the fake bitmaps if e1 or e2 are not available.  */
7388   if (s_obstack == NULL)
7389     {
7390       s_obstack = XNEW (bitmap_obstack);
7391       bitmap_obstack_initialize (s_obstack);
7392       s_e1 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
7393       s_e2 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
7394     }
7395   if (e1 == NULL)
7396     e1 = s_e1;
7397   if (e2 == NULL)
7398     e2 = s_e2;
7399
7400   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
7401      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
7402      ranges.  */
7403   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
7404   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
7405
7406   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
7407      names can be compared without checking their ranges.  */
7408   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
7409     {
7410       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
7411       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
7412
7413       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
7414              ? boolean_true_node
7415              : boolean_false_node;
7416     }
7417
7418   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
7419      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
7420   used_strict_overflow = -1;
7421
7422   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
7423      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
7424      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
7425   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
7426     {
7427       value_range_t vr1 = get_vr_for_comparison (i1);
7428
7429       t = retval = NULL_TREE;
7430       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
7431         {
7432           bool sop = false;
7433
7434           value_range_t vr2 = get_vr_for_comparison (i2);
7435
7436           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2, &sop);
7437           if (t)
7438             {
7439               /* If we get different answers from different members
7440                  of the equivalence set this check must be in a dead
7441                  code region.  Folding it to a trap representation
7442                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
7443               if (retval != NULL
7444                   && t != retval)
7445                 {
7446                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
7447                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
7448                   return NULL_TREE;
7449                 }
7450               retval = t;
7451
7452               if (!sop)
7453                 used_strict_overflow = 0;
7454               else if (used_strict_overflow < 0)
7455                 used_strict_overflow = 1;
7456             }
7457         }
7458
7459       if (retval)
7460         {
7461           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
7462           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
7463           if (used_strict_overflow > 0)
7464             *strict_overflow_p = true;
7465           return retval;
7466         }
7467     }
7468
7469   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
7470      comparison.  */
7471   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
7472   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
7473   return NULL_TREE;
7474 }
7475
7476 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv.  */
7477
7478 static tree
7479 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (enum tree_code code,
7480                                                       tree op0, tree op1,
7481                                                       bool * strict_overflow_p)
7482 {
7483   value_range_t *vr0, *vr1;
7484
7485   vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
7486   vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
7487
7488   tree res = NULL_TREE;
7489   if (vr0 && vr1)
7490     res = compare_ranges (code, vr0, vr1, strict_overflow_p);
7491   if (!res && vr0)
7492     res = compare_range_with_value (code, vr0, op1, strict_overflow_p);
7493   if (!res && vr1)
7494     res = (compare_range_with_value
7495             (swap_tree_comparison (code), vr1, op0, strict_overflow_p));
7496   return res;
7497 }
7498
7499 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv. */
7500
7501 static tree
7502 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code code, tree op0,
7503                                          tree op1, bool use_equiv_p,
7504                                          bool *strict_overflow_p, bool *only_ranges)
7505 {
7506   tree ret;
7507   if (only_ranges)
7508     *only_ranges = true;
7509
7510   /* We only deal with integral and pointer types.  */
7511   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
7512       && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
7513     return NULL_TREE;
7514
7515   if (use_equiv_p)
7516     {
7517       if (only_ranges
7518           && (ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges
7519                       (code, op0, op1, strict_overflow_p)))
7520         return ret;
7521       *only_ranges = false;
7522       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
7523         return compare_names (code, op0, op1, strict_overflow_p);
7524       else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
7525         return compare_name_with_value (code, op0, op1, strict_overflow_p);
7526       else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
7527         return (compare_name_with_value
7528                 (swap_tree_comparison (code), op1, op0, strict_overflow_p));
7529     }
7530   else
7531     return vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (code, op0, op1,
7532                                                                  strict_overflow_p);
7533   return NULL_TREE;
7534 }
7535
7536 /* Given (CODE OP0 OP1) within STMT, try to simplify it based on value range
7537    information.  Return NULL if the conditional can not be evaluated.
7538    The ranges of all the names equivalent with the operands in COND
7539    will be used when trying to compute the value.  If the result is
7540    based on undefined signed overflow, issue a warning if
7541    appropriate.  */
7542
7543 static tree
7544 vrp_evaluate_conditional (enum tree_code code, tree op0, tree op1, gimple stmt)
7545 {
7546   bool sop;
7547   tree ret;
7548   bool only_ranges;
7549
7550   /* Some passes and foldings leak constants with overflow flag set
7551      into the IL.  Avoid doing wrong things with these and bail out.  */
7552   if ((TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
7553        && TREE_OVERFLOW (op0))
7554       || (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
7555           && TREE_OVERFLOW (op1)))
7556     return NULL_TREE;
7557
7558   sop = false;
7559   ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, true, &sop,
7560                                                  &only_ranges);
7561
7562   if (ret && sop)
7563     {
7564       enum warn_strict_overflow_code wc;
7565       const char* warnmsg;
7566
7567       if (is_gimple_min_invariant (ret))
7568         {
7569           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL;
7570           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
7571                        "simplifying conditional to constant");
7572         }
7573       else
7574         {
7575           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
7576           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
7577                        "simplifying conditional");
7578         }
7579
7580       if (issue_strict_overflow_warning (wc))
7581         {
7582           location_t location;
7583
7584           if (!gimple_has_location (stmt))
7585             location = input_location;
7586           else
7587             location = gimple_location (stmt);
7588           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow, "%s", warnmsg);
7589         }
7590     }
7591
7592   if (warn_type_limits
7593       && ret && only_ranges
7594       && TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
7595       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
7596     {
7597       /* If the comparison is being folded and the operand on the LHS
7598          is being compared against a constant value that is outside of
7599          the natural range of OP0's type, then the predicate will
7600          always fold regardless of the value of OP0.  If -Wtype-limits
7601          was specified, emit a warning.  */
7602       tree type = TREE_TYPE (op0);
7603       value_range_t *vr0 = get_value_range (op0);
7604
7605       if (vr0->type == VR_RANGE
7606           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
7607           && vrp_val_is_min (vr0->min)
7608           && vrp_val_is_max (vr0->max)
7609           && is_gimple_min_invariant (op1))
7610         {
7611           location_t location;
7612
7613           if (!gimple_has_location (stmt))
7614             location = input_location;
7615           else
7616             location = gimple_location (stmt);
7617
7618           warning_at (location, OPT_Wtype_limits,
7619                       integer_zerop (ret)
7620                       ? G_("comparison always false "
7621                            "due to limited range of data type")
7622                       : G_("comparison always true "
7623                            "due to limited range of data type"));
7624         }
7625     }
7626
7627   return ret;
7628 }
7629
7630
7631 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
7632    will be taken out of STMT's basic block, record it in
7633    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
7634    SSA_PROP_VARYING.  */
7635
7636 static enum ssa_prop_result
7637 vrp_visit_cond_stmt (gcond *stmt, edge *taken_edge_p)
7638 {
7639   tree val;
7640   bool sop;
7641
7642   *taken_edge_p = NULL;
7643
7644   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7645     {
7646       tree use;
7647       ssa_op_iter i;
7648
7649       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
7650       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7651       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
7652
7653       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
7654         {
7655           fprintf (dump_file, "\t");
7656           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
7657           fprintf (dump_file, ": ");
7658           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
7659         }
7660
7661       fprintf (dump_file, "\n");
7662     }
7663
7664   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
7665      ranges of each of its operands.
7666
7667      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
7668      because those ranges may not yet be final and with the current
7669      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
7670      of the names in the equivalence set have changed.
7671
7672      For instance, given the following code fragment
7673
7674         i_5 = PHI <8, i_13>
7675         ...
7676         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
7677         if (i_14 == 1)
7678           ...
7679
7680      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
7681      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
7682      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
7683      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
7684      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
7685      determine that the predicate is always false.
7686
7687      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
7688      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
7689      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
7690      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
7691      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
7692      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
7693      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
7694      is not visited again, which stops propagation from visiting
7695      statements in the THEN clause of that if().
7696
7697      To properly fix this we would need to keep the previous range
7698      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
7699      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
7700      range [8, 8] to VR_VARYING.
7701
7702      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
7703      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
7704      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
7705      4 more predicates folded in SPEC.  */
7706   sop = false;
7707
7708   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (gimple_cond_code (stmt),
7709                                                  gimple_cond_lhs (stmt),
7710                                                  gimple_cond_rhs (stmt),
7711                                                  false, &sop, NULL);
7712   if (val)
7713     {
7714       if (!sop)
7715         *taken_edge_p = find_taken_edge (gimple_bb (stmt), val);
7716       else
7717         {
7718           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7719             fprintf (dump_file,
7720                      "\nIgnoring predicate evaluation because "
7721                      "it assumes that signed overflow is undefined");
7722           val = NULL_TREE;
7723         }
7724     }
7725
7726   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7727     {
7728       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
7729       if (val == NULL_TREE)
7730         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
7731       else
7732         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
7733     }
7734
7735   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
7736 }
7737
7738 /* Searches the case label vector VEC for the index *IDX of the CASE_LABEL
7739    that includes the value VAL.  The search is restricted to the range
7740    [START_IDX, n - 1] where n is the size of VEC.
7741
7742    If there is a CASE_LABEL for VAL, its index is placed in IDX and true is
7743    returned.
7744
7745    If there is no CASE_LABEL for VAL and there is one that is larger than VAL,
7746    it is placed in IDX and false is returned.
7747
7748    If VAL is larger than any CASE_LABEL, n is placed on IDX and false is
7749    returned. */
7750
7751 static bool
7752 find_case_label_index (gswitch *stmt, size_t start_idx, tree val, size_t *idx)
7753 {
7754   size_t n = gimple_switch_num_labels (stmt);
7755   size_t low, high;
7756
7757   /* Find case label for minimum of the value range or the next one.
7758      At each iteration we are searching in [low, high - 1]. */
7759
7760   for (low = start_idx, high = n; high != low; )
7761     {
7762       tree t;
7763       int cmp;
7764       /* Note that i != high, so we never ask for n. */
7765       size_t i = (high + low) / 2;
7766       t = gimple_switch_label (stmt, i);
7767
7768       /* Cache the result of comparing CASE_LOW and val.  */
7769       cmp = tree_int_cst_compare (CASE_LOW (t), val);
7770
7771       if (cmp == 0)
7772         {
7773           /* Ranges cannot be empty. */
7774           *idx = i;
7775           return true;
7776         }
7777       else if (cmp > 0)
7778         high = i;
7779       else
7780         {
7781           low = i + 1;
7782           if (CASE_HIGH (t) != NULL
7783               && tree_int_cst_compare (CASE_HIGH (t), val) >= 0)
7784             {
7785               *idx = i;
7786               return true;
7787             }
7788         }
7789     }
7790
7791   *idx = high;
7792   return false;
7793 }
7794
7795 /* Searches the case label vector VEC for the range of CASE_LABELs that is used
7796    for values between MIN and MAX. The first index is placed in MIN_IDX. The
7797    last index is placed in MAX_IDX. If the range of CASE_LABELs is empty
7798    then MAX_IDX < MIN_IDX.
7799    Returns true if the default label is not needed. */
7800
7801 static bool
7802 find_case_label_range (gswitch *stmt, tree min, tree max, size_t *min_idx,
7803                        size_t *max_idx)
7804 {
7805   size_t i, j;
7806   bool min_take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, min, &i);
7807   bool max_take_default = !find_case_label_index (stmt, i, max, &j);
7808
7809   if (i == j
7810       && min_take_default
7811       && max_take_default)
7812     {
7813       /* Only the default case label reached.
7814          Return an empty range. */
7815       *min_idx = 1;
7816       *max_idx = 0;
7817       return false;
7818     }
7819   else
7820     {
7821       bool take_default = min_take_default || max_take_default;
7822       tree low, high;
7823       size_t k;
7824
7825       if (max_take_default)
7826         j--;
7827
7828       /* If the case label range is continuous, we do not need
7829          the default case label.  Verify that.  */
7830       high = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
7831       if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i)))
7832         high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i));
7833       for (k = i + 1; k <= j; ++k)
7834         {
7835           low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, k));
7836           if (!integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR, low, high)))
7837             {
7838               take_default = true;
7839               break;
7840             }
7841           high = low;
7842           if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k)))
7843             high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k));
7844         }
7845
7846       *min_idx = i;
7847       *max_idx = j;
7848       return !take_default;
7849     }
7850 }
7851
7852 /* Searches the case label vector VEC for the ranges of CASE_LABELs that are
7853    used in range VR.  The indices are placed in MIN_IDX1, MAX_IDX, MIN_IDX2 and
7854    MAX_IDX2.  If the ranges of CASE_LABELs are empty then MAX_IDX1 < MIN_IDX1.
7855    Returns true if the default label is not needed.  */
7856
7857 static bool
7858 find_case_label_ranges (gswitch *stmt, value_range_t *vr, size_t *min_idx1,
7859                         size_t *max_idx1, size_t *min_idx2,
7860                         size_t *max_idx2)
7861 {
7862   size_t i, j, k, l;
7863   unsigned int n = gimple_switch_num_labels (stmt);
7864   bool take_default;
7865   tree case_low, case_high;
7866   tree min = vr->min, max = vr->max;
7867
7868   gcc_checking_assert (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE);
7869
7870   take_default = !find_case_label_range (stmt, min, max, &i, &j);
7871
7872   /* Set second range to emtpy.  */
7873   *min_idx2 = 1;
7874   *max_idx2 = 0;
7875
7876   if (vr->type == VR_RANGE)
7877     {
7878       *min_idx1 = i;
7879       *max_idx1 = j;
7880       return !take_default;
7881     }
7882
7883   /* Set first range to all case labels.  */
7884   *min_idx1 = 1;
7885   *max_idx1 = n - 1;
7886
7887   if (i > j)
7888     return false;
7889
7890   /* Make sure all the values of case labels [i , j] are contained in
7891      range [MIN, MAX].  */
7892   case_low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
7893   case_high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, j));
7894   if (tree_int_cst_compare (case_low, min) < 0)
7895     i += 1;
7896   if (case_high != NULL_TREE
7897       && tree_int_cst_compare (max, case_high) < 0)
7898     j -= 1;
7899
7900   if (i > j)
7901     return false;
7902
7903   /* If the range spans case labels [i, j], the corresponding anti-range spans
7904      the labels [1, i - 1] and [j + 1, n -  1].  */
7905   k = j + 1;
7906   l = n - 1;
7907   if (k > l)
7908     {
7909       k = 1;
7910       l = 0;
7911     }
7912
7913   j = i - 1;
7914   i = 1;
7915   if (i > j)
7916     {
7917       i = k;
7918       j = l;
7919       k = 1;
7920       l = 0;
7921     }
7922
7923   *min_idx1 = i;
7924   *max_idx1 = j;
7925   *min_idx2 = k;
7926   *max_idx2 = l;
7927   return false;
7928 }
7929
7930 /* Visit switch statement STMT.  If we can determine which edge
7931    will be taken out of STMT's basic block, record it in
7932    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
7933    SSA_PROP_VARYING.  */
7934
7935 static enum ssa_prop_result
7936 vrp_visit_switch_stmt (gswitch *stmt, edge *taken_edge_p)
7937 {
7938   tree op, val;
7939   value_range_t *vr;
7940   size_t i = 0, j = 0, k, l;
7941   bool take_default;
7942
7943   *taken_edge_p = NULL;
7944   op = gimple_switch_index (stmt);
7945   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
7946     return SSA_PROP_VARYING;
7947
7948   vr = get_value_range (op);
7949   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7950     {
7951       fprintf (dump_file, "\nVisiting switch expression with operand ");
7952       print_generic_expr (dump_file, op, 0);
7953       fprintf (dump_file, " with known range ");
7954       dump_value_range (dump_file, vr);
7955       fprintf (dump_file, "\n");
7956     }
7957
7958   if ((vr->type != VR_RANGE
7959        && vr->type != VR_ANTI_RANGE)
7960       || symbolic_range_p (vr))
7961     return SSA_PROP_VARYING;
7962
7963   /* Find the single edge that is taken from the switch expression.  */
7964   take_default = !find_case_label_ranges (stmt, vr, &i, &j, &k, &l);
7965
7966   /* Check if the range spans no CASE_LABEL. If so, we only reach the default
7967      label */
7968   if (j < i)
7969     {
7970       gcc_assert (take_default);
7971       val = gimple_switch_default_label (stmt);
7972     }
7973   else
7974     {
7975       /* Check if labels with index i to j and maybe the default label
7976          are all reaching the same label.  */
7977
7978       val = gimple_switch_label (stmt, i);
7979       if (take_default
7980           && CASE_LABEL (gimple_switch_default_label (stmt))
7981           != CASE_LABEL (val))
7982         {
7983           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7984             fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
7985                      "range\n");
7986           return SSA_PROP_VARYING;
7987         }
7988       for (++i; i <= j; ++i)
7989         {
7990           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, i)) != CASE_LABEL (val))
7991             {
7992               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7993                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
7994                          "range\n");
7995               return SSA_PROP_VARYING;
7996             }
7997         }
7998       for (; k <= l; ++k)
7999         {
8000           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, k)) != CASE_LABEL (val))
8001             {
8002               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8003                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
8004                          "range\n");
8005               return SSA_PROP_VARYING;
8006             }
8007         }
8008     }
8009
8010   *taken_edge_p = find_edge (gimple_bb (stmt),
8011                              label_to_block (CASE_LABEL (val)));
8012
8013   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8014     {
8015       fprintf (dump_file, "  will take edge to ");
8016       print_generic_stmt (dump_file, CASE_LABEL (val), 0);
8017     }
8018
8019   return SSA_PROP_INTERESTING;
8020 }
8021
8022
8023 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
8024    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
8025    interesting range into *OUTPUT_P.
8026
8027    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
8028    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
8029
8030    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
8031
8032 static enum ssa_prop_result
8033 vrp_visit_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
8034 {
8035   tree def;
8036   ssa_op_iter iter;
8037
8038   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8039     {
8040       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
8041       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
8042     }
8043
8044   if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
8045     gcc_assert (stmt_ends_bb_p (stmt));
8046   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
8047     return vrp_visit_assignment_or_call (stmt, output_p);
8048   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
8049     return vrp_visit_cond_stmt (as_a <gcond *> (stmt), taken_edge_p);
8050   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
8051     return vrp_visit_switch_stmt (as_a <gswitch *> (stmt), taken_edge_p);
8052
8053   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
8054      their outputs varying and prevent further simulation.  */
8055   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
8056     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
8057
8058   return SSA_PROP_VARYING;
8059 }
8060
8061 /* Union the two value-ranges { *VR0TYPE, *VR0MIN, *VR0MAX } and
8062    { VR1TYPE, VR0MIN, VR0MAX } and store the result
8063    in { *VR0TYPE, *VR0MIN, *VR0MAX }.  This may not be the smallest
8064    possible such range.  The resulting range is not canonicalized.  */
8065
8066 static void
8067 union_ranges (enum value_range_type *vr0type,
8068               tree *vr0min, tree *vr0max,
8069               enum value_range_type vr1type,
8070               tree vr1min, tree vr1max)
8071 {
8072   bool mineq = operand_equal_p (*vr0min, vr1min, 0);
8073   bool maxeq = operand_equal_p (*vr0max, vr1max, 0);
8074
8075   /* [] is vr0, () is vr1 in the following classification comments.  */
8076   if (mineq && maxeq)
8077     {
8078       /* [(  )] */
8079       if (*vr0type == vr1type)
8080         /* Nothing to do for equal ranges.  */
8081         ;
8082       else if ((*vr0type == VR_RANGE
8083                 && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8084                || (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8085                    && vr1type == VR_RANGE))
8086         {
8087           /* For anti-range with range union the result is varying.  */
8088           goto give_up;
8089         }
8090       else
8091         gcc_unreachable ();
8092     }
8093   else if (operand_less_p (*vr0max, vr1min) == 1
8094            || operand_less_p (vr1max, *vr0min) == 1)
8095     {
8096       /* [ ] ( ) or ( ) [ ]
8097          If the ranges have an empty intersection, result of the union
8098          operation is the anti-range or if both are anti-ranges
8099          it covers all.  */
8100       if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8101           && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8102         goto give_up;
8103       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8104                && vr1type == VR_RANGE)
8105         ;
8106       else if (*vr0type == VR_RANGE
8107                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8108         {
8109           *vr0type = vr1type;
8110           *vr0min = vr1min;
8111           *vr0max = vr1max;
8112         }
8113       else if (*vr0type == VR_RANGE
8114                && vr1type == VR_RANGE)
8115         {
8116           /* The result is the convex hull of both ranges.  */
8117           if (operand_less_p (*vr0max, vr1min) == 1)
8118             {
8119               /* If the result can be an anti-range, create one.  */
8120               if (TREE_CODE (*vr0max) == INTEGER_CST
8121                   && TREE_CODE (vr1min) == INTEGER_CST
8122                   && vrp_val_is_min (*vr0min)
8123                   && vrp_val_is_max (vr1max))
8124                 {
8125                   tree min = int_const_binop (PLUS_EXPR,
8126                                               *vr0max,
8127                                               build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0max), 1));
8128                   tree max = int_const_binop (MINUS_EXPR,
8129                                               vr1min,
8130                                               build_int_cst (TREE_TYPE (vr1min), 1));
8131                   if (!operand_less_p (max, min))
8132                     {
8133                       *vr0type = VR_ANTI_RANGE;
8134                       *vr0min = min;
8135                       *vr0max = max;
8136                     }
8137                   else
8138                     *vr0max = vr1max;
8139                 }
8140               else
8141                 *vr0max = vr1max;
8142             }
8143           else
8144             {
8145               /* If the result can be an anti-range, create one.  */
8146               if (TREE_CODE (vr1max) == INTEGER_CST
8147                   && TREE_CODE (*vr0min) == INTEGER_CST
8148                   && vrp_val_is_min (vr1min)
8149                   && vrp_val_is_max (*vr0max))
8150                 {
8151                   tree min = int_const_binop (PLUS_EXPR,
8152                                               vr1max,
8153                                               build_int_cst (TREE_TYPE (vr1max), 1));
8154                   tree max = int_const_binop (MINUS_EXPR,
8155                                               *vr0min,
8156                                               build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0min), 1));
8157                   if (!operand_less_p (max, min))
8158                     {
8159                       *vr0type = VR_ANTI_RANGE;
8160                       *vr0min = min;
8161                       *vr0max = max;
8162                     }
8163                   else
8164                     *vr0min = vr1min;
8165                 }
8166               else
8167                 *vr0min = vr1min;
8168             }
8169         }
8170       else
8171         gcc_unreachable ();
8172     }
8173   else if ((maxeq || operand_less_p (vr1max, *vr0max) == 1)
8174            && (mineq || operand_less_p (*vr0min, vr1min) == 1))
8175     {
8176       /* [ (  ) ] or [(  ) ] or [ (  )] */
8177       if (*vr0type == VR_RANGE
8178           && vr1type == VR_RANGE)
8179         ;
8180       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8181                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8182         {
8183           *vr0type = vr1type;
8184           *vr0min = vr1min;
8185           *vr0max = vr1max;
8186         }
8187       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8188                && vr1type == VR_RANGE)
8189         {
8190           /* Arbitrarily choose the right or left gap.  */
8191           if (!mineq && TREE_CODE (vr1min) == INTEGER_CST)
8192             *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, vr1min,
8193                                        build_int_cst (TREE_TYPE (vr1min), 1));
8194           else if (!maxeq && TREE_CODE (vr1max) == INTEGER_CST)
8195             *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, vr1max,
8196                                        build_int_cst (TREE_TYPE (vr1max), 1));
8197           else
8198             goto give_up;
8199         }
8200       else if (*vr0type == VR_RANGE
8201                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8202         /* The result covers everything.  */
8203         goto give_up;
8204       else
8205         gcc_unreachable ();
8206     }
8207   else if ((maxeq || operand_less_p (*vr0max, vr1max) == 1)
8208            && (mineq || operand_less_p (vr1min, *vr0min) == 1))
8209     {
8210       /* ( [  ] ) or ([  ] ) or ( [  ]) */
8211       if (*vr0type == VR_RANGE
8212           && vr1type == VR_RANGE)
8213         {
8214           *vr0type = vr1type;
8215           *vr0min = vr1min;
8216           *vr0max = vr1max;
8217         }
8218       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8219                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8220         ;
8221       else if (*vr0type == VR_RANGE
8222                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8223         {
8224           *vr0type = VR_ANTI_RANGE;
8225           if (!mineq && TREE_CODE (*vr0min) == INTEGER_CST)
8226             {
8227               *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, *vr0min,
8228                                          build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0min), 1));
8229               *vr0min = vr1min;
8230             }
8231           else if (!maxeq && TREE_CODE (*vr0max) == INTEGER_CST)
8232             {
8233               *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, *vr0max,
8234                                          build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0max), 1));
8235               *vr0max = vr1max;
8236             }
8237           else
8238             goto give_up;
8239         }
8240       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8241                && vr1type == VR_RANGE)
8242         /* The result covers everything.  */
8243         goto give_up;
8244       else
8245         gcc_unreachable ();
8246     }
8247   else if ((operand_less_p (vr1min, *vr0max) == 1
8248             || operand_equal_p (vr1min, *vr0max, 0))
8249            && operand_less_p (*vr0min, vr1min) == 1
8250            && operand_less_p (*vr0max, vr1max) == 1)
8251     {
8252       /* [  (  ]  ) or [   ](   ) */
8253       if (*vr0type == VR_RANGE
8254           && vr1type == VR_RANGE)
8255         *vr0max = vr1max;
8256       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8257                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8258         *vr0min = vr1min;
8259       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8260                && vr1type == VR_RANGE)
8261         {
8262           if (TREE_CODE (vr1min) == INTEGER_CST)
8263             *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, vr1min,
8264                                        build_int_cst (TREE_TYPE (vr1min), 1));
8265           else
8266             goto give_up;
8267         }
8268       else if (*vr0type == VR_RANGE
8269                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8270         {
8271           if (TREE_CODE (*vr0max) == INTEGER_CST)
8272             {
8273               *vr0type = vr1type;
8274               *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, *vr0max,
8275                                          build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0max), 1));
8276               *vr0max = vr1max;
8277             }
8278           else
8279             goto give_up;
8280         }
8281       else
8282         gcc_unreachable ();
8283     }
8284   else if ((operand_less_p (*vr0min, vr1max) == 1
8285             || operand_equal_p (*vr0min, vr1max, 0))
8286            && operand_less_p (vr1min, *vr0min) == 1
8287            && operand_less_p (vr1max, *vr0max) == 1)
8288     {
8289       /* (  [  )  ] or (   )[   ] */
8290       if (*vr0type == VR_RANGE
8291           && vr1type == VR_RANGE)
8292         *vr0min = vr1min;
8293       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8294                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8295         *vr0max = vr1max;
8296       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8297                && vr1type == VR_RANGE)
8298         {
8299           if (TREE_CODE (vr1max) == INTEGER_CST)
8300             *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, vr1max,
8301                                        build_int_cst (TREE_TYPE (vr1max), 1));
8302           else
8303             goto give_up;
8304         }
8305       else if (*vr0type == VR_RANGE
8306                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8307         {
8308           if (TREE_CODE (*vr0min) == INTEGER_CST)
8309             {
8310               *vr0type = vr1type;
8311               *vr0min = vr1min;
8312               *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, *vr0min,
8313                                          build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0min), 1));
8314             }
8315           else
8316             goto give_up;
8317         }
8318       else
8319         gcc_unreachable ();
8320     }
8321   else
8322     goto give_up;
8323
8324   return;
8325
8326 give_up:
8327   *vr0type = VR_VARYING;
8328   *vr0min = NULL_TREE;
8329   *vr0max = NULL_TREE;
8330 }
8331
8332 /* Intersect the two value-ranges { *VR0TYPE, *VR0MIN, *VR0MAX } and
8333    { VR1TYPE, VR0MIN, VR0MAX } and store the result
8334    in { *VR0TYPE, *VR0MIN, *VR0MAX }.  This may not be the smallest
8335    possible such range.  The resulting range is not canonicalized.  */
8336
8337 static void
8338 intersect_ranges (enum value_range_type *vr0type,
8339                   tree *vr0min, tree *vr0max,
8340                   enum value_range_type vr1type,
8341                   tree vr1min, tree vr1max)
8342 {
8343   bool mineq = operand_equal_p (*vr0min, vr1min, 0);
8344   bool maxeq = operand_equal_p (*vr0max, vr1max, 0);
8345
8346   /* [] is vr0, () is vr1 in the following classification comments.  */
8347   if (mineq && maxeq)
8348     {
8349       /* [(  )] */
8350       if (*vr0type == vr1type)
8351         /* Nothing to do for equal ranges.  */
8352         ;
8353       else if ((*vr0type == VR_RANGE
8354                 && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8355                || (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8356                    && vr1type == VR_RANGE))
8357         {
8358           /* For anti-range with range intersection the result is empty.  */
8359           *vr0type = VR_UNDEFINED;
8360           *vr0min = NULL_TREE;
8361           *vr0max = NULL_TREE;
8362         }
8363       else
8364         gcc_unreachable ();
8365     }
8366   else if (operand_less_p (*vr0max, vr1min) == 1
8367            || operand_less_p (vr1max, *vr0min) == 1)
8368     {
8369       /* [ ] ( ) or ( ) [ ]
8370          If the ranges have an empty intersection, the result of the
8371          intersect operation is the range for intersecting an
8372          anti-range with a range or empty when intersecting two ranges.  */
8373       if (*vr0type == VR_RANGE
8374           && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8375         ;
8376       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8377                && vr1type == VR_RANGE)
8378         {
8379           *vr0type = vr1type;
8380           *vr0min = vr1min;
8381           *vr0max = vr1max;
8382         }
8383       else if (*vr0type == VR_RANGE
8384                && vr1type == VR_RANGE)
8385         {
8386           *vr0type = VR_UNDEFINED;
8387           *vr0min = NULL_TREE;
8388           *vr0max = NULL_TREE;
8389         }
8390       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8391                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8392         {
8393           /* If the anti-ranges are adjacent to each other merge them.  */
8394           if (TREE_CODE (*vr0max) == INTEGER_CST
8395               && TREE_CODE (vr1min) == INTEGER_CST
8396               && operand_less_p (*vr0max, vr1min) == 1
8397               && integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR,
8398                                                 vr1min, *vr0max)))
8399             *vr0max = vr1max;
8400           else if (TREE_CODE (vr1max) == INTEGER_CST
8401                    && TREE_CODE (*vr0min) == INTEGER_CST
8402                    && operand_less_p (vr1max, *vr0min) == 1
8403                    && integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR,
8404                                                      *vr0min, vr1max)))
8405             *vr0min = vr1min;
8406           /* Else arbitrarily take VR0.  */
8407         }
8408     }
8409   else if ((maxeq || operand_less_p (vr1max, *vr0max) == 1)
8410            && (mineq || operand_less_p (*vr0min, vr1min) == 1))
8411     {
8412       /* [ (  ) ] or [(  ) ] or [ (  )] */
8413       if (*vr0type == VR_RANGE
8414           && vr1type == VR_RANGE)
8415         {
8416           /* If both are ranges the result is the inner one.  */
8417           *vr0type = vr1type;
8418           *vr0min = vr1min;
8419           *vr0max = vr1max;
8420         }
8421       else if (*vr0type == VR_RANGE
8422                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8423         {
8424           /* Choose the right gap if the left one is empty.  */
8425           if (mineq)
8426             {
8427               if (TREE_CODE (vr1max) == INTEGER_CST)
8428                 *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, vr1max,
8429                                            build_int_cst (TREE_TYPE (vr1max), 1));
8430               else
8431                 *vr0min = vr1max;
8432             }
8433           /* Choose the left gap if the right one is empty.  */
8434           else if (maxeq)
8435             {
8436               if (TREE_CODE (vr1min) == INTEGER_CST)
8437                 *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, vr1min,
8438                                            build_int_cst (TREE_TYPE (vr1min), 1));
8439               else
8440                 *vr0max = vr1min;
8441             }
8442           /* Choose the anti-range if the range is effectively varying.  */
8443           else if (vrp_val_is_min (*vr0min)
8444                    && vrp_val_is_max (*vr0max))
8445             {
8446               *vr0type = vr1type;
8447               *vr0min = vr1min;
8448               *vr0max = vr1max;
8449             }
8450           /* Else choose the range.  */
8451         }
8452       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8453                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8454         /* If both are anti-ranges the result is the outer one.  */
8455         ;
8456       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8457                && vr1type == VR_RANGE)
8458         {
8459           /* The intersection is empty.  */
8460           *vr0type = VR_UNDEFINED;
8461           *vr0min = NULL_TREE;
8462           *vr0max = NULL_TREE;
8463         }
8464       else
8465         gcc_unreachable ();
8466     }
8467   else if ((maxeq || operand_less_p (*vr0max, vr1max) == 1)
8468            && (mineq || operand_less_p (vr1min, *vr0min) == 1))
8469     {
8470       /* ( [  ] ) or ([  ] ) or ( [  ]) */
8471       if (*vr0type == VR_RANGE
8472           && vr1type == VR_RANGE)
8473         /* Choose the inner range.  */
8474         ;
8475       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8476                && vr1type == VR_RANGE)
8477         {
8478           /* Choose the right gap if the left is empty.  */
8479           if (mineq)
8480             {
8481               *vr0type = VR_RANGE;
8482               if (TREE_CODE (*vr0max) == INTEGER_CST)
8483                 *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, *vr0max,
8484                                            build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0max), 1));
8485               else
8486                 *vr0min = *vr0max;
8487               *vr0max = vr1max;
8488             }
8489           /* Choose the left gap if the right is empty.  */
8490           else if (maxeq)
8491             {
8492               *vr0type = VR_RANGE;
8493               if (TREE_CODE (*vr0min) == INTEGER_CST)
8494                 *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, *vr0min,
8495                                            build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0min), 1));
8496               else
8497                 *vr0max = *vr0min;
8498               *vr0min = vr1min;
8499             }
8500           /* Choose the anti-range if the range is effectively varying.  */
8501           else if (vrp_val_is_min (vr1min)
8502                    && vrp_val_is_max (vr1max))
8503             ;
8504           /* Else choose the range.  */
8505           else
8506             {
8507               *vr0type = vr1type;
8508               *vr0min = vr1min;
8509               *vr0max = vr1max;
8510             }
8511         }
8512       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8513                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8514         {
8515           /* If both are anti-ranges the result is the outer one.  */
8516           *vr0type = vr1type;
8517           *vr0min = vr1min;
8518           *vr0max = vr1max;
8519         }
8520       else if (vr1type == VR_ANTI_RANGE
8521                && *vr0type == VR_RANGE)
8522         {
8523           /* The intersection is empty.  */
8524           *vr0type = VR_UNDEFINED;
8525           *vr0min = NULL_TREE;
8526           *vr0max = NULL_TREE;
8527         }
8528       else
8529         gcc_unreachable ();
8530     }
8531   else if ((operand_less_p (vr1min, *vr0max) == 1
8532             || operand_equal_p (vr1min, *vr0max, 0))
8533            && operand_less_p (*vr0min, vr1min) == 1)
8534     {
8535       /* [  (  ]  ) or [  ](  ) */
8536       if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8537           && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8538         *vr0max = vr1max;
8539       else if (*vr0type == VR_RANGE
8540                && vr1type == VR_RANGE)
8541         *vr0min = vr1min;
8542       else if (*vr0type == VR_RANGE
8543                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8544         {
8545           if (TREE_CODE (vr1min) == INTEGER_CST)
8546             *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, vr1min,
8547                                        build_int_cst (TREE_TYPE (vr1min), 1));
8548           else
8549             *vr0max = vr1min;
8550         }
8551       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8552                && vr1type == VR_RANGE)
8553         {
8554           *vr0type = VR_RANGE;
8555           if (TREE_CODE (*vr0max) == INTEGER_CST)
8556             *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, *vr0max,
8557                                        build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0max), 1));
8558           else
8559             *vr0min = *vr0max;
8560           *vr0max = vr1max;
8561         }
8562       else
8563         gcc_unreachable ();
8564     }
8565   else if ((operand_less_p (*vr0min, vr1max) == 1
8566             || operand_equal_p (*vr0min, vr1max, 0))
8567            && operand_less_p (vr1min, *vr0min) == 1)
8568     {
8569       /* (  [  )  ] or (  )[  ] */
8570       if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8571           && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8572         *vr0min = vr1min;
8573       else if (*vr0type == VR_RANGE
8574                && vr1type == VR_RANGE)
8575         *vr0max = vr1max;
8576       else if (*vr0type == VR_RANGE
8577                && vr1type == VR_ANTI_RANGE)
8578         {
8579           if (TREE_CODE (vr1max) == INTEGER_CST)
8580             *vr0min = int_const_binop (PLUS_EXPR, vr1max,
8581                                        build_int_cst (TREE_TYPE (vr1max), 1));
8582           else
8583             *vr0min = vr1max;
8584         }
8585       else if (*vr0type == VR_ANTI_RANGE
8586                && vr1type == VR_RANGE)
8587         {
8588           *vr0type = VR_RANGE;
8589           if (TREE_CODE (*vr0min) == INTEGER_CST)
8590             *vr0max = int_const_binop (MINUS_EXPR, *vr0min,
8591                                        build_int_cst (TREE_TYPE (*vr0min), 1));
8592           else
8593             *vr0max = *vr0min;
8594           *vr0min = vr1min;
8595         }
8596       else
8597         gcc_unreachable ();
8598     }
8599
8600   /* As a fallback simply use { *VRTYPE, *VR0MIN, *VR0MAX } as
8601      result for the intersection.  That's always a conservative
8602      correct estimate.  */
8603
8604   return;
8605 }
8606
8607
8608 /* Intersect the two value-ranges *VR0 and *VR1 and store the result
8609    in *VR0.  This may not be the smallest possible such range.  */
8610
8611 static void
8612 vrp_intersect_ranges_1 (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
8613 {
8614   value_range_t saved;
8615
8616   /* If either range is VR_VARYING the other one wins.  */
8617   if (vr1->type == VR_VARYING)
8618     return;
8619   if (vr0->type == VR_VARYING)
8620     {
8621       copy_value_range (vr0, vr1);
8622       return;
8623     }
8624
8625   /* When either range is VR_UNDEFINED the resulting range is
8626      VR_UNDEFINED, too.  */
8627   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
8628     return;
8629   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
8630     {
8631       set_value_range_to_undefined (vr0);
8632       return;
8633     }
8634
8635   /* Save the original vr0 so we can return it as conservative intersection
8636      result when our worker turns things to varying.  */
8637   saved = *vr0;
8638   intersect_ranges (&vr0->type, &vr0->min, &vr0->max,
8639                     vr1->type, vr1->min, vr1->max);
8640   /* Make sure to canonicalize the result though as the inversion of a
8641      VR_RANGE can still be a VR_RANGE.  */
8642   set_and_canonicalize_value_range (vr0, vr0->type,
8643                                     vr0->min, vr0->max, vr0->equiv);
8644   /* If that failed, use the saved original VR0.  */
8645   if (vr0->type == VR_VARYING)
8646     {
8647       *vr0 = saved;
8648       return;
8649     }
8650   /* If the result is VR_UNDEFINED there is no need to mess with
8651      the equivalencies.  */
8652   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
8653     return;
8654
8655   /* The resulting set of equivalences for range intersection is the union of
8656      the two sets.  */
8657   if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
8658     bitmap_ior_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
8659   else if (vr1->equiv && !vr0->equiv)
8660     bitmap_copy (vr0->equiv, vr1->equiv);
8661 }
8662
8663 static void
8664 vrp_intersect_ranges (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
8665 {
8666   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8667     {
8668       fprintf (dump_file, "Intersecting\n  ");
8669       dump_value_range (dump_file, vr0);
8670       fprintf (dump_file, "\nand\n  ");
8671       dump_value_range (dump_file, vr1);
8672       fprintf (dump_file, "\n");
8673     }
8674   vrp_intersect_ranges_1 (vr0, vr1);
8675   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8676     {
8677       fprintf (dump_file, "to\n  ");
8678       dump_value_range (dump_file, vr0);
8679       fprintf (dump_file, "\n");
8680     }
8681 }
8682
8683 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
8684    VR1, store in VR0 a range that contains both VR0 and VR1.  This
8685    may not be the smallest possible such range.  */
8686
8687 static void
8688 vrp_meet_1 (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
8689 {
8690   value_range_t saved;
8691
8692   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
8693     {
8694       set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr1->equiv);
8695       return;
8696     }
8697
8698   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
8699     {
8700       /* VR0 already has the resulting range.  */
8701       return;
8702     }
8703
8704   if (vr0->type == VR_VARYING)
8705     {
8706       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
8707       return;
8708     }
8709
8710   if (vr1->type == VR_VARYING)
8711     {
8712       set_value_range_to_varying (vr0);
8713       return;
8714     }
8715
8716   saved = *vr0;
8717   union_ranges (&vr0->type, &vr0->min, &vr0->max,
8718                 vr1->type, vr1->min, vr1->max);
8719   if (vr0->type == VR_VARYING)
8720     {
8721       /* Failed to find an efficient meet.  Before giving up and setting
8722          the result to VARYING, see if we can at least derive a useful
8723          anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
8724          anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
8725          semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
8726       if (((saved.type == VR_RANGE
8727             && range_includes_zero_p (saved.min, saved.max) == 0)
8728            || (saved.type == VR_ANTI_RANGE
8729                && range_includes_zero_p (saved.min, saved.max) == 1))
8730           && ((vr1->type == VR_RANGE
8731                && range_includes_zero_p (vr1->min, vr1->max) == 0)
8732               || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE
8733                   && range_includes_zero_p (vr1->min, vr1->max) == 1)))
8734         {
8735           set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (saved.min));
8736
8737           /* Since this meet operation did not result from the meeting of
8738              two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
8739           if (vr0->equiv)
8740             bitmap_clear (vr0->equiv);
8741           return;
8742         }
8743
8744       set_value_range_to_varying (vr0);
8745       return;
8746     }
8747   set_and_canonicalize_value_range (vr0, vr0->type, vr0->min, vr0->max,
8748                                     vr0->equiv);
8749   if (vr0->type == VR_VARYING)
8750     return;
8751
8752   /* The resulting set of equivalences is always the intersection of
8753      the two sets.  */
8754   if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
8755     bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
8756   else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
8757     bitmap_clear (vr0->equiv);
8758 }
8759
8760 static void
8761 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
8762 {
8763   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8764     {
8765       fprintf (dump_file, "Meeting\n  ");
8766       dump_value_range (dump_file, vr0);
8767       fprintf (dump_file, "\nand\n  ");
8768       dump_value_range (dump_file, vr1);
8769       fprintf (dump_file, "\n");
8770     }
8771   vrp_meet_1 (vr0, vr1);
8772   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8773     {
8774       fprintf (dump_file, "to\n  ");
8775       dump_value_range (dump_file, vr0);
8776       fprintf (dump_file, "\n");
8777     }
8778 }
8779
8780
8781 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
8782    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
8783    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
8784
8785 static enum ssa_prop_result
8786 vrp_visit_phi_node (gphi *phi)
8787 {
8788   size_t i;
8789   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
8790   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
8791   value_range_t vr_result = VR_INITIALIZER;
8792   bool first = true;
8793   int edges, old_edges;
8794   struct loop *l;
8795
8796   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8797     {
8798       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
8799       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, dump_flags);
8800     }
8801
8802   edges = 0;
8803   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
8804     {
8805       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
8806
8807       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8808         {
8809           fprintf (dump_file,
8810               "    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
8811               (int) i, e->src->index, e->dest->index,
8812               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
8813         }
8814
8815       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
8816         {
8817           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
8818           value_range_t vr_arg;
8819
8820           ++edges;
8821
8822           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
8823             {
8824               vr_arg = *(get_value_range (arg));
8825               /* Do not allow equivalences or symbolic ranges to leak in from
8826                  backedges.  That creates invalid equivalencies.
8827                  See PR53465 and PR54767.  */
8828               if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
8829                 {
8830                   if (vr_arg.type == VR_RANGE
8831                       || vr_arg.type == VR_ANTI_RANGE)
8832                     {
8833                       vr_arg.equiv = NULL;
8834                       if (symbolic_range_p (&vr_arg))
8835                         {
8836                           vr_arg.type = VR_VARYING;
8837                           vr_arg.min = NULL_TREE;
8838                           vr_arg.max = NULL_TREE;
8839                         }
8840                     }
8841                 }
8842               else
8843                 {
8844                   /* If the non-backedge arguments range is VR_VARYING then
8845                      we can still try recording a simple equivalence.  */
8846                   if (vr_arg.type == VR_VARYING)
8847                     {
8848                       vr_arg.type = VR_RANGE;
8849                       vr_arg.min = arg;
8850                       vr_arg.max = arg;
8851                       vr_arg.equiv = NULL;
8852                     }
8853                 }
8854             }
8855           else
8856             {
8857               if (TREE_OVERFLOW_P (arg))
8858                 arg = drop_tree_overflow (arg);
8859
8860               vr_arg.type = VR_RANGE;
8861               vr_arg.min = arg;
8862               vr_arg.max = arg;
8863               vr_arg.equiv = NULL;
8864             }
8865
8866           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8867             {
8868               fprintf (dump_file, "\t");
8869               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
8870               fprintf (dump_file, ": ");
8871               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
8872               fprintf (dump_file, "\n");
8873             }
8874
8875           if (first)
8876             copy_value_range (&vr_result, &vr_arg);
8877           else
8878             vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
8879           first = false;
8880
8881           if (vr_result.type == VR_VARYING)
8882             break;
8883         }
8884     }
8885
8886   if (vr_result.type == VR_VARYING)
8887     goto varying;
8888   else if (vr_result.type == VR_UNDEFINED)
8889     goto update_range;
8890
8891   old_edges = vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)];
8892   vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)] = edges;
8893
8894   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
8895      when the new value is slightly bigger or smaller than the
8896      previous one.  We don't do this if we have seen a new executable
8897      edge; this helps us avoid an overflow infinity for conditionals
8898      which are not in a loop.  If the old value-range was VR_UNDEFINED
8899      use the updated range and iterate one more time.  */
8900   if (edges > 0
8901       && gimple_phi_num_args (phi) > 1
8902       && edges == old_edges
8903       && lhs_vr->type != VR_UNDEFINED)
8904     {
8905       /* Compare old and new ranges, fall back to varying if the
8906          values are not comparable.  */
8907       int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
8908       if (cmp_min == -2)
8909         goto varying;
8910       int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
8911       if (cmp_max == -2)
8912         goto varying;
8913
8914       /* For non VR_RANGE or for pointers fall back to varying if
8915          the range changed.  */
8916       if ((lhs_vr->type != VR_RANGE || vr_result.type != VR_RANGE
8917            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
8918           && (cmp_min != 0 || cmp_max != 0))
8919         goto varying;
8920
8921       /* If the new minimum is larger than than the previous one
8922          retain the old value.  If the new minimum value is smaller
8923          than the previous one and not -INF go all the way to -INF + 1.
8924          In the first case, to avoid infinite bouncing between different
8925          minimums, and in the other case to avoid iterating millions of
8926          times to reach -INF.  Going to -INF + 1 also lets the following
8927          iteration compute whether there will be any overflow, at the
8928          expense of one additional iteration.  */
8929       if (cmp_min < 0)
8930         vr_result.min = lhs_vr->min;
8931       else if (cmp_min > 0
8932                && !vrp_val_is_min (vr_result.min))
8933         vr_result.min
8934           = int_const_binop (PLUS_EXPR,
8935                              vrp_val_min (TREE_TYPE (vr_result.min)),
8936                              build_int_cst (TREE_TYPE (vr_result.min), 1));
8937
8938       /* Similarly for the maximum value.  */
8939       if (cmp_max > 0)
8940         vr_result.max = lhs_vr->max;
8941       else if (cmp_max < 0
8942                && !vrp_val_is_max (vr_result.max))
8943         vr_result.max
8944           = int_const_binop (MINUS_EXPR,
8945                              vrp_val_max (TREE_TYPE (vr_result.min)),
8946                              build_int_cst (TREE_TYPE (vr_result.min), 1));
8947
8948       /* If we dropped either bound to +-INF then if this is a loop
8949          PHI node SCEV may known more about its value-range.  */
8950       if ((cmp_min > 0 || cmp_min < 0
8951            || cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
8952           && (l = loop_containing_stmt (phi))
8953           && l->header == gimple_bb (phi))
8954         adjust_range_with_scev (&vr_result, l, phi, lhs);
8955
8956       /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it to
8957          VARYING.  Same if the previous max value was invalid for
8958          the type and we end up with vr_result.min > vr_result.max.  */
8959       if ((vrp_val_is_max (vr_result.max)
8960            && vrp_val_is_min (vr_result.min))
8961           || compare_values (vr_result.min,
8962                              vr_result.max) > 0)
8963         goto varying;
8964     }
8965
8966   /* If the new range is different than the previous value, keep
8967      iterating.  */
8968 update_range:
8969   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
8970     {
8971       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8972         {
8973           fprintf (dump_file, "Found new range for ");
8974           print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
8975           fprintf (dump_file, ": ");
8976           dump_value_range (dump_file, &vr_result);
8977           fprintf (dump_file, "\n");
8978         }
8979
8980       if (vr_result.type == VR_VARYING)
8981         return SSA_PROP_VARYING;
8982
8983       return SSA_PROP_INTERESTING;
8984     }
8985
8986   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
8987   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
8988
8989   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
8990 varying:
8991   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
8992   return SSA_PROP_VARYING;
8993 }
8994
8995 /* Simplify boolean operations if the source is known
8996    to be already a boolean.  */
8997 static bool
8998 simplify_truth_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
8999 {
9000   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
9001   tree lhs, op0, op1;
9002   bool need_conversion;
9003
9004   /* We handle only !=/== case here.  */
9005   gcc_assert (rhs_code == EQ_EXPR || rhs_code == NE_EXPR);
9006
9007   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
9008   if (!op_with_boolean_value_range_p (op0))
9009     return false;
9010
9011   op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
9012   if (!op_with_boolean_value_range_p (op1))
9013     return false;
9014
9015   /* Reduce number of cases to handle to NE_EXPR.  As there is no
9016      BIT_XNOR_EXPR we cannot replace A == B with a single statement.  */
9017   if (rhs_code == EQ_EXPR)
9018     {
9019       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
9020         op1 = int_const_binop (BIT_XOR_EXPR, op1,
9021                                build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1));
9022       else
9023         return false;
9024     }
9025
9026   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
9027   need_conversion
9028     = !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (op0));
9029
9030   /* Make sure to not sign-extend a 1-bit 1 when converting the result.  */
9031   if (need_conversion
9032       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
9033       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) == 1
9034       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs)) > 1)
9035     return false;
9036
9037   /* For A != 0 we can substitute A itself.  */
9038   if (integer_zerop (op1))
9039     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi,
9040                                     need_conversion
9041                                     ? NOP_EXPR : TREE_CODE (op0), op0);
9042   /* For A != B we substitute A ^ B.  Either with conversion.  */
9043   else if (need_conversion)
9044     {
9045       tree tem = make_ssa_name (TREE_TYPE (op0));
9046       gassign *newop
9047         = gimple_build_assign (tem, BIT_XOR_EXPR, op0, op1);
9048       gsi_insert_before (gsi, newop, GSI_SAME_STMT);
9049       gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, NOP_EXPR, tem);
9050     }
9051   /* Or without.  */
9052   else
9053     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, BIT_XOR_EXPR, op0, op1);
9054   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
9055
9056   return true;
9057 }
9058
9059 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
9060    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
9061    than zero and the second operand is an exact power of two.
9062    For TRUNC_MOD_EXPR op0 % op1 with constant op1, optimize it
9063    into just op0 if op0's range is known to be a subset of
9064    [-op1 + 1, op1 - 1] for signed and [0, op1 - 1] for unsigned
9065    modulo.  */
9066
9067 static bool
9068 simplify_div_or_mod_using_ranges (gimple stmt)
9069 {
9070   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
9071   tree val = NULL;
9072   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
9073   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
9074   value_range_t *vr = get_value_range (op0);
9075
9076   if (rhs_code == TRUNC_MOD_EXPR
9077       && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
9078       && tree_int_cst_sgn (op1) == 1
9079       && range_int_cst_p (vr)
9080       && tree_int_cst_lt (vr->max, op1))
9081     {
9082       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
9083           || tree_int_cst_sgn (vr->min) >= 0
9084           || tree_int_cst_lt (fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op1), op1),
9085                               vr->min))
9086         {
9087           /* If op0 already has the range op0 % op1 has,
9088              then TRUNC_MOD_EXPR won't change anything.  */
9089           gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (stmt);
9090           gimple_assign_set_rhs_from_tree (&gsi, op0);
9091           update_stmt (stmt);
9092           return true;
9093         }
9094     }
9095
9096   if (!integer_pow2p (op1))
9097     return false;
9098
9099   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
9100     {
9101       val = integer_one_node;
9102     }
9103   else
9104     {
9105       bool sop = false;
9106
9107       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
9108
9109       if (val
9110           && sop
9111           && integer_onep (val)
9112           && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
9113         {
9114           location_t location;
9115
9116           if (!gimple_has_location (stmt))
9117             location = input_location;
9118           else
9119             location = gimple_location (stmt);
9120           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
9121                       "assuming signed overflow does not occur when "
9122                       "simplifying %</%> or %<%%%> to %<>>%> or %<&%>");
9123         }
9124     }
9125
9126   if (val && integer_onep (val))
9127     {
9128       tree t;
9129
9130       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
9131         {
9132           t = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (op1));
9133           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, RSHIFT_EXPR);
9134           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
9135           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
9136         }
9137       else
9138         {
9139           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
9140           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t);
9141           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
9142
9143           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, BIT_AND_EXPR);
9144           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
9145           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
9146         }
9147
9148       update_stmt (stmt);
9149       return true;
9150     }
9151
9152   return false;
9153 }
9154
9155 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
9156    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
9157    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
9158
9159 static bool
9160 simplify_abs_using_ranges (gimple stmt)
9161 {
9162   tree val = NULL;
9163   tree op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
9164   tree type = TREE_TYPE (op);
9165   value_range_t *vr = get_value_range (op);
9166
9167   if (TYPE_UNSIGNED (type))
9168     {
9169       val = integer_zero_node;
9170     }
9171   else if (vr)
9172     {
9173       bool sop = false;
9174
9175       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
9176       if (!val)
9177         {
9178           sop = false;
9179           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node,
9180                                           &sop);
9181
9182           if (val)
9183             {
9184               if (integer_zerop (val))
9185                 val = integer_one_node;
9186               else if (integer_onep (val))
9187                 val = integer_zero_node;
9188             }
9189         }
9190
9191       if (val
9192           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
9193         {
9194           if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
9195             {
9196               location_t location;
9197
9198               if (!gimple_has_location (stmt))
9199                 location = input_location;
9200               else
9201                 location = gimple_location (stmt);
9202               warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
9203                           "assuming signed overflow does not occur when "
9204                           "simplifying %<abs (X)%> to %<X%> or %<-X%>");
9205             }
9206
9207           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op);
9208           if (integer_onep (val))
9209             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, NEGATE_EXPR);
9210           else
9211             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, SSA_NAME);
9212           update_stmt (stmt);
9213           return true;
9214         }
9215     }
9216
9217   return false;
9218 }
9219
9220 /* Optimize away redundant BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR.
9221    If all the bits that are being cleared by & are already
9222    known to be zero from VR, or all the bits that are being
9223    set by | are already known to be one from VR, the bit
9224    operation is redundant.  */
9225
9226 static bool
9227 simplify_bit_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
9228 {
9229   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
9230   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
9231   tree op = NULL_TREE;
9232   value_range_t vr0 = VR_INITIALIZER;
9233   value_range_t vr1 = VR_INITIALIZER;
9234   wide_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
9235   wide_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
9236   wide_int mask;
9237
9238   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
9239     vr0 = *(get_value_range (op0));
9240   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
9241     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
9242   else
9243     return false;
9244
9245   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
9246     vr1 = *(get_value_range (op1));
9247   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
9248     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
9249   else
9250     return false;
9251
9252   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (TREE_TYPE (op0), &vr0, &may_be_nonzero0,
9253                                   &must_be_nonzero0))
9254     return false;
9255   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (TREE_TYPE (op1), &vr1, &may_be_nonzero1,
9256                                   &must_be_nonzero1))
9257     return false;
9258
9259   switch (gimple_assign_rhs_code (stmt))
9260     {
9261     case BIT_AND_EXPR:
9262       mask = may_be_nonzero0.and_not (must_be_nonzero1);
9263       if (mask == 0)
9264         {
9265           op = op0;
9266           break;
9267         }
9268       mask = may_be_nonzero1.and_not (must_be_nonzero0);
9269       if (mask == 0)
9270         {
9271           op = op1;
9272           break;
9273         }
9274       break;
9275     case BIT_IOR_EXPR:
9276       mask = may_be_nonzero0.and_not (must_be_nonzero1);
9277       if (mask == 0)
9278         {
9279           op = op1;
9280           break;
9281         }
9282       mask = may_be_nonzero1.and_not (must_be_nonzero0);
9283       if (mask == 0)
9284         {
9285           op = op0;
9286           break;
9287         }
9288       break;
9289     default:
9290       gcc_unreachable ();
9291     }
9292
9293   if (op == NULL_TREE)
9294     return false;
9295
9296   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, TREE_CODE (op), op);
9297   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
9298   return true;
9299 }
9300
9301 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
9302    a known value range VR.
9303
9304    If there is one and only one value which will satisfy the
9305    conditional, then return that value.  Else return NULL.
9306
9307    If signed overflow must be undefined for the value to satisfy
9308    the conditional, then set *STRICT_OVERFLOW_P to true.  */
9309
9310 static tree
9311 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
9312                       tree op1, value_range_t *vr,
9313                       bool *strict_overflow_p)
9314 {
9315   tree min = NULL;
9316   tree max = NULL;
9317
9318   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
9319      the conditional as it was written.  */
9320   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
9321     {
9322       /* This should not be negative infinity; there is no overflow
9323          here.  */
9324       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
9325
9326       max = op1;
9327       if (cond_code == LT_EXPR && !is_overflow_infinity (max))
9328         {
9329           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
9330           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
9331           if (EXPR_P (max))
9332             TREE_NO_WARNING (max) = 1;
9333         }
9334     }
9335   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
9336     {
9337       /* This should not be positive infinity; there is no overflow
9338          here.  */
9339       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
9340
9341       min = op1;
9342       if (cond_code == GT_EXPR && !is_overflow_infinity (min))
9343         {
9344           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
9345           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
9346           if (EXPR_P (min))
9347             TREE_NO_WARNING (min) = 1;
9348         }
9349     }
9350
9351   /* Now refine the minimum and maximum values using any
9352      value range information we have for op0.  */
9353   if (min && max)
9354     {
9355       if (compare_values (vr->min, min) == 1)
9356         min = vr->min;
9357       if (compare_values (vr->max, max) == -1)
9358         max = vr->max;
9359
9360       /* If the new min/max values have converged to a single value,
9361          then there is only one value which can satisfy the condition,
9362          return that value.  */
9363       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
9364         {
9365           if ((cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
9366               && is_overflow_infinity (vr->max))
9367             *strict_overflow_p = true;
9368           if ((cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
9369               && is_overflow_infinity (vr->min))
9370             *strict_overflow_p = true;
9371
9372           return min;
9373         }
9374     }
9375   return NULL;
9376 }
9377
9378 /* Return whether the value range *VR fits in an integer type specified
9379    by PRECISION and UNSIGNED_P.  */
9380
9381 static bool
9382 range_fits_type_p (value_range_t *vr, unsigned dest_precision, signop dest_sgn)
9383 {
9384   tree src_type;
9385   unsigned src_precision;
9386   widest_int tem;
9387   signop src_sgn;
9388
9389   /* We can only handle integral and pointer types.  */
9390   src_type = TREE_TYPE (vr->min);
9391   if (!INTEGRAL_TYPE_P (src_type)
9392       && !POINTER_TYPE_P (src_type))
9393     return false;
9394
9395   /* An extension is fine unless VR is SIGNED and dest_sgn is UNSIGNED,
9396      and so is an identity transform.  */
9397   src_precision = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (vr->min));
9398   src_sgn = TYPE_SIGN (src_type);
9399   if ((src_precision < dest_precision
9400        && !(dest_sgn == UNSIGNED && src_sgn == SIGNED))
9401       || (src_precision == dest_precision && src_sgn == dest_sgn))
9402     return true;
9403
9404   /* Now we can only handle ranges with constant bounds.  */
9405   if (vr->type != VR_RANGE
9406       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
9407       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
9408     return false;
9409
9410   /* For sign changes, the MSB of the wide_int has to be clear.
9411      An unsigned value with its MSB set cannot be represented by
9412      a signed wide_int, while a negative value cannot be represented
9413      by an unsigned wide_int.  */
9414   if (src_sgn != dest_sgn
9415       && (wi::lts_p (vr->min, 0) || wi::lts_p (vr->max, 0)))
9416     return false;
9417
9418   /* Then we can perform the conversion on both ends and compare
9419      the result for equality.  */
9420   tem = wi::ext (wi::to_widest (vr->min), dest_precision, dest_sgn);
9421   if (tem != wi::to_widest (vr->min))
9422     return false;
9423   tem = wi::ext (wi::to_widest (vr->max), dest_precision, dest_sgn);
9424   if (tem != wi::to_widest (vr->max))
9425     return false;
9426
9427   return true;
9428 }
9429
9430 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
9431    test if the range information indicates only one value can satisfy
9432    the original conditional.  */
9433
9434 static bool
9435 simplify_cond_using_ranges (gcond *stmt)
9436 {
9437   tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
9438   tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
9439   enum tree_code cond_code = gimple_cond_code (stmt);
9440
9441   if (cond_code != NE_EXPR
9442       && cond_code != EQ_EXPR
9443       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
9444       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
9445       && is_gimple_min_invariant (op1))
9446     {
9447       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
9448
9449       /* If we have range information for OP0, then we might be
9450          able to simplify this conditional. */
9451       if (vr->type == VR_RANGE)
9452         {
9453           enum warn_strict_overflow_code wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
9454           bool sop = false;
9455           tree new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr, &sop);
9456
9457           if (new_tree
9458               && (!sop || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (op0))))
9459             {
9460               if (dump_file)
9461                 {
9462                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
9463                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
9464                   fprintf (dump_file, " into ");
9465                 }
9466
9467               gimple_cond_set_code (stmt, EQ_EXPR);
9468               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
9469               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
9470
9471               update_stmt (stmt);
9472
9473               if (dump_file)
9474                 {
9475                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
9476                   fprintf (dump_file, "\n");
9477                 }
9478
9479               if (sop && issue_strict_overflow_warning (wc))
9480                 {
9481                   location_t location = input_location;
9482                   if (gimple_has_location (stmt))
9483                     location = gimple_location (stmt);
9484
9485                   warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
9486                               "assuming signed overflow does not occur when "
9487                               "simplifying conditional");
9488                 }
9489
9490               return true;
9491             }
9492
9493           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
9494              with integral types here, so no need to worry about
9495              issues with inverting FP comparisons.  */
9496           sop = false;
9497           new_tree = test_for_singularity
9498                        (invert_tree_comparison (cond_code, false),
9499                         op0, op1, vr, &sop);
9500
9501           if (new_tree
9502               && (!sop || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (op0))))
9503             {
9504               if (dump_file)
9505                 {
9506                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
9507                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
9508                   fprintf (dump_file, " into ");
9509                 }
9510
9511               gimple_cond_set_code (stmt, NE_EXPR);
9512               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
9513               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
9514
9515               update_stmt (stmt);
9516
9517               if (dump_file)
9518                 {
9519                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
9520                   fprintf (dump_file, "\n");
9521                 }
9522
9523               if (sop && issue_strict_overflow_warning (wc))
9524                 {
9525                   location_t location = input_location;
9526                   if (gimple_has_location (stmt))
9527                     location = gimple_location (stmt);
9528
9529                   warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
9530                               "assuming signed overflow does not occur when "
9531                               "simplifying conditional");
9532                 }
9533
9534               return true;
9535             }
9536         }
9537     }
9538
9539   /* If we have a comparison of an SSA_NAME (OP0) against a constant,
9540      see if OP0 was set by a type conversion where the source of
9541      the conversion is another SSA_NAME with a range that fits
9542      into the range of OP0's type.
9543
9544      If so, the conversion is redundant as the earlier SSA_NAME can be
9545      used for the comparison directly if we just massage the constant in the
9546      comparison.  */
9547   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
9548       && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
9549     {
9550       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op0);
9551       tree innerop;
9552
9553       if (!is_gimple_assign (def_stmt)
9554           || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
9555         return false;
9556
9557       innerop = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
9558
9559       if (TREE_CODE (innerop) == SSA_NAME
9560           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (innerop)))
9561         {
9562           value_range_t *vr = get_value_range (innerop);
9563
9564           if (range_int_cst_p (vr)
9565               && range_fits_type_p (vr,
9566                                     TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)),
9567                                     TYPE_SIGN (TREE_TYPE (op0)))
9568               && int_fits_type_p (op1, TREE_TYPE (innerop))
9569               /* The range must not have overflowed, or if it did overflow
9570                  we must not be wrapping/trapping overflow and optimizing
9571                  with strict overflow semantics.  */
9572               && ((!is_negative_overflow_infinity (vr->min)
9573                    && !is_positive_overflow_infinity (vr->max))
9574                   || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (innerop))))
9575             {
9576               /* If the range overflowed and the user has asked for warnings
9577                  when strict overflow semantics were used to optimize code,
9578                  issue an appropriate warning.  */
9579               if (cond_code != EQ_EXPR && cond_code != NE_EXPR
9580                   && (is_negative_overflow_infinity (vr->min)
9581                       || is_positive_overflow_infinity (vr->max))
9582                   && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL))
9583                 {
9584                   location_t location;
9585
9586                   if (!gimple_has_location (stmt))
9587                     location = input_location;
9588                   else
9589                     location = gimple_location (stmt);
9590                   warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
9591                       "assuming signed overflow does not occur when "
9592                       "simplifying conditional");
9593                 }
9594
9595               tree newconst = fold_convert (TREE_TYPE (innerop), op1);
9596               gimple_cond_set_lhs (stmt, innerop);
9597               gimple_cond_set_rhs (stmt, newconst);
9598               return true;
9599             }
9600         }
9601     }
9602
9603   return false;
9604 }
9605
9606 /* Simplify a switch statement using the value range of the switch
9607    argument.  */
9608
9609 static bool
9610 simplify_switch_using_ranges (gswitch *stmt)
9611 {
9612   tree op = gimple_switch_index (stmt);
9613   value_range_t *vr;
9614   bool take_default;
9615   edge e;
9616   edge_iterator ei;
9617   size_t i = 0, j = 0, n, n2;
9618   tree vec2;
9619   switch_update su;
9620   size_t k = 1, l = 0;
9621
9622   if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
9623     {
9624       vr = get_value_range (op);
9625
9626       /* We can only handle integer ranges.  */
9627       if ((vr->type != VR_RANGE
9628            && vr->type != VR_ANTI_RANGE)
9629           || symbolic_range_p (vr))
9630         return false;
9631
9632       /* Find case label for min/max of the value range.  */
9633       take_default = !find_case_label_ranges (stmt, vr, &i, &j, &k, &l);
9634     }
9635   else if (TREE_CODE (op) == INTEGER_CST)
9636     {
9637       take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, op, &i);
9638       if (take_default)
9639         {
9640           i = 1;
9641           j = 0;
9642         }
9643       else
9644         {
9645           j = i;
9646         }
9647     }
9648   else
9649     return false;
9650
9651   n = gimple_switch_num_labels (stmt);
9652
9653   /* Bail out if this is just all edges taken.  */
9654   if (i == 1
9655       && j == n - 1
9656       && take_default)
9657     return false;
9658
9659   /* Build a new vector of taken case labels.  */
9660   vec2 = make_tree_vec (j - i + 1 + l - k + 1 + (int)take_default);
9661   n2 = 0;
9662
9663   /* Add the default edge, if necessary.  */
9664   if (take_default)
9665     TREE_VEC_ELT (vec2, n2++) = gimple_switch_default_label (stmt);
9666
9667   for (; i <= j; ++i, ++n2)
9668     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, i);
9669
9670   for (; k <= l; ++k, ++n2)
9671     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, k);
9672
9673   /* Mark needed edges.  */
9674   for (i = 0; i < n2; ++i)
9675     {
9676       e = find_edge (gimple_bb (stmt),
9677                      label_to_block (CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, i))));
9678       e->aux = (void *)-1;
9679     }
9680
9681   /* Queue not needed edges for later removal.  */
9682   FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (stmt)->succs)
9683     {
9684       if (e->aux == (void *)-1)
9685         {
9686           e->aux = NULL;
9687           continue;
9688         }
9689
9690       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
9691         {
9692           fprintf (dump_file, "removing unreachable case label\n");
9693         }
9694       to_remove_edges.safe_push (e);
9695       e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
9696     }
9697
9698   /* And queue an update for the stmt.  */
9699   su.stmt = stmt;
9700   su.vec = vec2;
9701   to_update_switch_stmts.safe_push (su);
9702   return false;
9703 }
9704
9705 /* Simplify an integral conversion from an SSA name in STMT.  */
9706
9707 static bool
9708 simplify_conversion_using_ranges (gimple stmt)
9709 {
9710   tree innerop, middleop, finaltype;
9711   gimple def_stmt;
9712   value_range_t *innervr;
9713   signop inner_sgn, middle_sgn, final_sgn;
9714   unsigned inner_prec, middle_prec, final_prec;
9715   widest_int innermin, innermed, innermax, middlemin, middlemed, middlemax;
9716
9717   finaltype = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
9718   if (!INTEGRAL_TYPE_P (finaltype))
9719     return false;
9720   middleop = gimple_assign_rhs1 (stmt);
9721   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (middleop);
9722   if (!is_gimple_assign (def_stmt)
9723       || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
9724     return false;
9725   innerop = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
9726   if (TREE_CODE (innerop) != SSA_NAME
9727       || SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (innerop))
9728     return false;
9729
9730   /* Get the value-range of the inner operand.  */
9731   innervr = get_value_range (innerop);
9732   if (innervr->type != VR_RANGE
9733       || TREE_CODE (innervr->min) != INTEGER_CST
9734       || TREE_CODE (innervr->max) != INTEGER_CST)
9735     return false;
9736
9737   /* Simulate the conversion chain to check if the result is equal if
9738      the middle conversion is removed.  */
9739   innermin = wi::to_widest (innervr->min);
9740   innermax = wi::to_widest (innervr->max);
9741
9742   inner_prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (innerop));
9743   middle_prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop));
9744   final_prec = TYPE_PRECISION (finaltype);
9745
9746   /* If the first conversion is not injective, the second must not
9747      be widening.  */
9748   if (wi::gtu_p (innermax - innermin,
9749                  wi::mask <widest_int> (middle_prec, false))
9750       && middle_prec < final_prec)
9751     return false;
9752   /* We also want a medium value so that we can track the effect that
9753      narrowing conversions with sign change have.  */
9754   inner_sgn = TYPE_SIGN (TREE_TYPE (innerop));
9755   if (inner_sgn == UNSIGNED)
9756     innermed = wi::shifted_mask <widest_int> (1, inner_prec - 1, false);
9757   else
9758     innermed = 0;
9759   if (wi::cmp (innermin, innermed, inner_sgn) >= 0
9760       || wi::cmp (innermed, innermax, inner_sgn) >= 0)
9761     innermed = innermin;
9762
9763   middle_sgn = TYPE_SIGN (TREE_TYPE (middleop));
9764   middlemin = wi::ext (innermin, middle_prec, middle_sgn);
9765   middlemed = wi::ext (innermed, middle_prec, middle_sgn);
9766   middlemax = wi::ext (innermax, middle_prec, middle_sgn);
9767
9768   /* Require that the final conversion applied to both the original
9769      and the intermediate range produces the same result.  */
9770   final_sgn = TYPE_SIGN (finaltype);
9771   if (wi::ext (middlemin, final_prec, final_sgn)
9772          != wi::ext (innermin, final_prec, final_sgn)
9773       || wi::ext (middlemed, final_prec, final_sgn)
9774          != wi::ext (innermed, final_prec, final_sgn)
9775       || wi::ext (middlemax, final_prec, final_sgn)
9776          != wi::ext (innermax, final_prec, final_sgn))
9777     return false;
9778
9779   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, innerop);
9780   update_stmt (stmt);
9781   return true;
9782 }
9783
9784 /* Simplify a conversion from integral SSA name to float in STMT.  */
9785
9786 static bool
9787 simplify_float_conversion_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
9788 {
9789   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
9790   value_range_t *vr = get_value_range (rhs1);
9791   machine_mode fltmode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)));
9792   machine_mode mode;
9793   tree tem;
9794   gassign *conv;
9795
9796   /* We can only handle constant ranges.  */
9797   if (vr->type != VR_RANGE
9798       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
9799       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
9800     return false;
9801
9802   /* First check if we can use a signed type in place of an unsigned.  */
9803   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))
9804       && (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)), 0)
9805           != CODE_FOR_nothing)
9806       && range_fits_type_p (vr, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1)), SIGNED))
9807     mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1));
9808   /* If we can do the conversion in the current input mode do nothing.  */
9809   else if (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)),
9810                         TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))) != CODE_FOR_nothing)
9811     return false;
9812   /* Otherwise search for a mode we can use, starting from the narrowest
9813      integer mode available.  */
9814   else
9815     {
9816       mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
9817       do
9818         {
9819           /* If we cannot do a signed conversion to float from mode
9820              or if the value-range does not fit in the signed type
9821              try with a wider mode.  */
9822           if (can_float_p (fltmode, mode, 0) != CODE_FOR_nothing
9823               && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION (mode), SIGNED))
9824             break;
9825
9826           mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
9827           /* But do not widen the input.  Instead leave that to the
9828              optabs expansion code.  */
9829           if (GET_MODE_PRECISION (mode) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1)))
9830             return false;
9831         }
9832       while (mode != VOIDmode);
9833       if (mode == VOIDmode)
9834         return false;
9835     }
9836
9837   /* It works, insert a truncation or sign-change before the
9838      float conversion.  */
9839   tem = make_ssa_name (build_nonstandard_integer_type
9840                           (GET_MODE_PRECISION (mode), 0));
9841   conv = gimple_build_assign (tem, NOP_EXPR, rhs1);
9842   gsi_insert_before (gsi, conv, GSI_SAME_STMT);
9843   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, tem);
9844   update_stmt (stmt);
9845
9846   return true;
9847 }
9848
9849 /* Simplify an internal fn call using ranges if possible.  */
9850
9851 static bool
9852 simplify_internal_call_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
9853 {
9854   enum tree_code subcode;
9855   bool is_ubsan = false;
9856   bool ovf = false;
9857   switch (gimple_call_internal_fn (stmt))
9858     {
9859     case IFN_UBSAN_CHECK_ADD:
9860       subcode = PLUS_EXPR;
9861       is_ubsan = true;
9862       break;
9863     case IFN_UBSAN_CHECK_SUB:
9864       subcode = MINUS_EXPR;
9865       is_ubsan = true;
9866       break;
9867     case IFN_UBSAN_CHECK_MUL:
9868       subcode = MULT_EXPR;
9869       is_ubsan = true;
9870       break;
9871     case IFN_ADD_OVERFLOW:
9872       subcode = PLUS_EXPR;
9873       break;
9874     case IFN_SUB_OVERFLOW:
9875       subcode = MINUS_EXPR;
9876       break;
9877     case IFN_MUL_OVERFLOW:
9878       subcode = MULT_EXPR;
9879       break;
9880     default:
9881       return false;
9882     }
9883
9884   tree op0 = gimple_call_arg (stmt, 0);
9885   tree op1 = gimple_call_arg (stmt, 1);
9886   tree type;
9887   if (is_ubsan)
9888     type = TREE_TYPE (op0);
9889   else if (gimple_call_lhs (stmt) == NULL_TREE)
9890     return false;
9891   else
9892     type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (gimple_call_lhs (stmt)));
9893   if (!check_for_binary_op_overflow (subcode, type, op0, op1, &ovf)
9894       || (is_ubsan && ovf))
9895     return false;
9896
9897   gimple g;
9898   location_t loc = gimple_location (stmt);
9899   if (is_ubsan)
9900     g = gimple_build_assign (gimple_call_lhs (stmt), subcode, op0, op1);
9901   else
9902     {
9903       int prec = TYPE_PRECISION (type);
9904       tree utype = type;
9905       if (ovf
9906           || !useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (op0))
9907           || !useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (op1)))
9908         utype = build_nonstandard_integer_type (prec, 1);
9909       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST)
9910         op0 = fold_convert (utype, op0);
9911       else if (!useless_type_conversion_p (utype, TREE_TYPE (op0)))
9912         {
9913           g = gimple_build_assign (make_ssa_name (utype), NOP_EXPR, op0);
9914           gimple_set_location (g, loc);
9915           gsi_insert_before (gsi, g, GSI_SAME_STMT);
9916           op0 = gimple_assign_lhs (g);
9917         }
9918       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
9919         op1 = fold_convert (utype, op1);
9920       else if (!useless_type_conversion_p (utype, TREE_TYPE (op1)))
9921         {
9922           g = gimple_build_assign (make_ssa_name (utype), NOP_EXPR, op1);
9923           gimple_set_location (g, loc);
9924           gsi_insert_before (gsi, g, GSI_SAME_STMT);
9925           op1 = gimple_assign_lhs (g);
9926         }
9927       g = gimple_build_assign (make_ssa_name (utype), subcode, op0, op1);
9928       gimple_set_location (g, loc);
9929       gsi_insert_before (gsi, g, GSI_SAME_STMT);
9930       if (utype != type)
9931         {
9932           g = gimple_build_assign (make_ssa_name (type), NOP_EXPR,
9933                                    gimple_assign_lhs (g));
9934           gimple_set_location (g, loc);
9935           gsi_insert_before (gsi, g, GSI_SAME_STMT);
9936         }
9937       g = gimple_build_assign (gimple_call_lhs (stmt), COMPLEX_EXPR,
9938                                gimple_assign_lhs (g),
9939                                build_int_cst (type, ovf));
9940     }
9941   gimple_set_location (g, loc);
9942   gsi_replace (gsi, g, false);
9943   return true;
9944 }
9945
9946 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
9947
9948 static bool
9949 simplify_stmt_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi)
9950 {
9951   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
9952   if (is_gimple_assign (stmt))
9953     {
9954       enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
9955       tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
9956
9957       switch (rhs_code)
9958         {
9959         case EQ_EXPR:
9960         case NE_EXPR:
9961           /* Transform EQ_EXPR, NE_EXPR into BIT_XOR_EXPR or identity
9962              if the RHS is zero or one, and the LHS are known to be boolean
9963              values.  */
9964           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
9965             return simplify_truth_ops_using_ranges (gsi, stmt);
9966           break;
9967
9968       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
9969          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
9970          than zero and the second operand is an exact power of two.
9971          Also optimize TRUNC_MOD_EXPR away if the second operand is
9972          constant and the first operand already has the right value
9973          range.  */
9974         case TRUNC_DIV_EXPR:
9975         case TRUNC_MOD_EXPR:
9976           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
9977               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
9978             return simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt);
9979           break;
9980
9981       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
9982         case ABS_EXPR:
9983           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
9984               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
9985             return simplify_abs_using_ranges (stmt);
9986           break;
9987
9988         case BIT_AND_EXPR:
9989         case BIT_IOR_EXPR:
9990           /* Optimize away BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR
9991              if all the bits being cleared are already cleared or
9992              all the bits being set are already set.  */
9993           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
9994             return simplify_bit_ops_using_ranges (gsi, stmt);
9995           break;
9996
9997         CASE_CONVERT:
9998           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
9999               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
10000             return simplify_conversion_using_ranges (stmt);
10001           break;
10002
10003         case FLOAT_EXPR:
10004           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
10005               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
10006             return simplify_float_conversion_using_ranges (gsi, stmt);
10007           break;
10008
10009         default:
10010           break;
10011         }
10012     }
10013   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
10014     return simplify_cond_using_ranges (as_a <gcond *> (stmt));
10015   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
10016     return simplify_switch_using_ranges (as_a <gswitch *> (stmt));
10017   else if (is_gimple_call (stmt)
10018            && gimple_call_internal_p (stmt))
10019     return simplify_internal_call_using_ranges (gsi, stmt);
10020
10021   return false;
10022 }
10023
10024 /* If the statement pointed by SI has a predicate whose value can be
10025    computed using the value range information computed by VRP, compute
10026    its value and return true.  Otherwise, return false.  */
10027
10028 static bool
10029 fold_predicate_in (gimple_stmt_iterator *si)
10030 {
10031   bool assignment_p = false;
10032   tree val;
10033   gimple stmt = gsi_stmt (*si);
10034
10035   if (is_gimple_assign (stmt)
10036       && TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)) == tcc_comparison)
10037     {
10038       assignment_p = true;
10039       val = vrp_evaluate_conditional (gimple_assign_rhs_code (stmt),
10040                                       gimple_assign_rhs1 (stmt),
10041                                       gimple_assign_rhs2 (stmt),
10042                                       stmt);
10043     }
10044   else if (gcond *cond_stmt = dyn_cast <gcond *> (stmt))
10045     val = vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (cond_stmt),
10046                                     gimple_cond_lhs (cond_stmt),
10047                                     gimple_cond_rhs (cond_stmt),
10048                                     stmt);
10049   else
10050     return false;
10051
10052   if (val)
10053     {
10054       if (assignment_p)
10055         val = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), val);
10056
10057       if (dump_file)
10058         {
10059           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
10060           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
10061           fprintf (dump_file, " to ");
10062           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
10063           fprintf (dump_file, "\n");
10064         }
10065
10066       if (is_gimple_assign (stmt))
10067         gimple_assign_set_rhs_from_tree (si, val);
10068       else
10069         {
10070           gcc_assert (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND);
10071           gcond *cond_stmt = as_a <gcond *> (stmt);
10072           if (integer_zerop (val))
10073             gimple_cond_make_false (cond_stmt);
10074           else if (integer_onep (val))
10075             gimple_cond_make_true (cond_stmt);
10076           else
10077             gcc_unreachable ();
10078         }
10079
10080       return true;
10081     }
10082
10083   return false;
10084 }
10085
10086 /* Callback for substitute_and_fold folding the stmt at *SI.  */
10087
10088 static bool
10089 vrp_fold_stmt (gimple_stmt_iterator *si)
10090 {
10091   if (fold_predicate_in (si))
10092     return true;
10093
10094   return simplify_stmt_using_ranges (si);
10095 }
10096
10097 /* Unwindable const/copy equivalences.  */
10098 const_and_copies *equiv_stack;
10099
10100 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump threading
10101    code with a simple API for simplifying statements.  STMT is the
10102    statement we want to simplify, WITHIN_STMT provides the location
10103    for any overflow warnings.  */
10104
10105 static tree
10106 simplify_stmt_for_jump_threading (gimple stmt, gimple within_stmt)
10107 {
10108   if (gcond *cond_stmt = dyn_cast <gcond *> (stmt))
10109     return vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (cond_stmt),
10110                                      gimple_cond_lhs (cond_stmt),
10111                                      gimple_cond_rhs (cond_stmt),
10112                                      within_stmt);
10113
10114   if (gassign *assign_stmt = dyn_cast <gassign *> (stmt))
10115     {
10116       value_range_t new_vr = VR_INITIALIZER;
10117       tree lhs = gimple_assign_lhs (assign_stmt);
10118
10119       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
10120           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
10121               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
10122         {
10123           extract_range_from_assignment (&new_vr, assign_stmt);
10124           if (range_int_cst_singleton_p (&new_vr))
10125             return new_vr.min;
10126         }
10127     }
10128
10129   return NULL_TREE;
10130 }
10131
10132 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
10133    one successor present jump threading opportunities, i.e.,
10134    when the block is reached from a specific predecessor, we
10135    may be able to determine which of the outgoing edges will
10136    be traversed.  When this optimization applies, we are able
10137    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
10138    optimization opportunities.
10139
10140    This routine is effectively a driver for the generic jump
10141    threading code.  It basically just presents the generic code
10142    with edges that may be suitable for jump threading.
10143
10144    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
10145    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
10146    those opportunities would be very limited and the compile time cost
10147    to expose those opportunities would be significant.
10148
10149    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
10150    for later realization.  */
10151
10152 static void
10153 identify_jump_threads (void)
10154 {
10155   basic_block bb;
10156   gcond *dummy;
10157   int i;
10158   edge e;
10159
10160   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
10161      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
10162      information as we need it within the jump threading code.  */
10163   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
10164
10165   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
10166      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
10167      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
10168      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
10169      recompute it.  */
10170   mark_dfs_back_edges ();
10171
10172   /* Do not thread across edges we are about to remove.  Just marking
10173      them as EDGE_DFS_BACK will do.  */
10174   FOR_EACH_VEC_ELT (to_remove_edges, i, e)
10175     e->flags |= EDGE_DFS_BACK;
10176
10177   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
10178      that might be recorded.  */
10179   equiv_stack = new const_and_copies (dump_file, dump_flags);
10180
10181   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
10182      conditional and just modify it in-place when attempting to
10183      thread jumps.  */
10184   dummy = gimple_build_cond (EQ_EXPR,
10185                              integer_zero_node, integer_zero_node,
10186                              NULL, NULL);
10187
10188   /* Walk through all the blocks finding those which present a
10189      potential jump threading opportunity.  We could set this up
10190      as a dominator walker and record data during the walk, but
10191      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
10192      threading opportunities we are trying to identify at this
10193      point in compilation.  */
10194   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
10195     {
10196       gimple last;
10197
10198       /* If the generic jump threading code does not find this block
10199          interesting, then there is nothing to do.  */
10200       if (! potentially_threadable_block (bb))
10201         continue;
10202
10203       last = last_stmt (bb);
10204
10205       /* We're basically looking for a switch or any kind of conditional with
10206          integral or pointer type arguments.  Note the type of the second
10207          argument will be the same as the first argument, so no need to
10208          check it explicitly. 
10209
10210          We also handle the case where there are no statements in the
10211          block.  This come up with forwarder blocks that are not
10212          optimized away because they lead to a loop header.  But we do
10213          want to thread through them as we can sometimes thread to the
10214          loop exit which is obviously profitable.  */
10215       if (!last
10216           || gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
10217           || (gimple_code (last) == GIMPLE_COND
10218               && TREE_CODE (gimple_cond_lhs (last)) == SSA_NAME
10219               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last)))
10220                   || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last))))
10221               && (TREE_CODE (gimple_cond_rhs (last)) == SSA_NAME
10222                   || is_gimple_min_invariant (gimple_cond_rhs (last)))))
10223         {
10224           edge_iterator ei;
10225
10226           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
10227              successors which also ends in a suitable conditional or
10228              switch statement.  For each predecessor, see if we can thread
10229              it to a specific successor.  */
10230           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
10231             {
10232               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
10233                  in the CFG.  */
10234               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
10235                 continue;
10236
10237               thread_across_edge (dummy, e, true, equiv_stack,
10238                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
10239             }
10240         }
10241     }
10242
10243   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
10244      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
10245      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
10246 }
10247
10248 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
10249    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
10250    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
10251
10252    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
10253    processing by the pass manager.  */
10254 static void
10255 finalize_jump_threads (void)
10256 {
10257   thread_through_all_blocks (false);
10258   delete equiv_stack;
10259 }
10260
10261
10262 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
10263
10264 static void
10265 vrp_finalize (void)
10266 {
10267   size_t i;
10268
10269   values_propagated = true;
10270
10271   if (dump_file)
10272     {
10273       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
10274       dump_all_value_ranges (dump_file);
10275       fprintf (dump_file, "\n");
10276     }
10277
10278   substitute_and_fold (op_with_constant_singleton_value_range,
10279                        vrp_fold_stmt, false);
10280
10281   if (warn_array_bounds && first_pass_instance)
10282     check_all_array_refs ();
10283
10284   /* We must identify jump threading opportunities before we release
10285      the datastructures built by VRP.  */
10286   identify_jump_threads ();
10287
10288   /* Set value range to non pointer SSA_NAMEs.  */
10289   for (i  = 0; i < num_vr_values; i++)
10290     if (vr_value[i])
10291       {
10292         tree name = ssa_name (i);
10293
10294       if (!name
10295           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (name))
10296           || (vr_value[i]->type == VR_VARYING)
10297           || (vr_value[i]->type == VR_UNDEFINED))
10298         continue;
10299
10300       if ((TREE_CODE (vr_value[i]->min) == INTEGER_CST)
10301           && (TREE_CODE (vr_value[i]->max) == INTEGER_CST)
10302           && (vr_value[i]->type == VR_RANGE
10303               || vr_value[i]->type == VR_ANTI_RANGE))
10304         set_range_info (name, vr_value[i]->type, vr_value[i]->min,
10305                         vr_value[i]->max);
10306       }
10307
10308   /* Free allocated memory.  */
10309   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
10310     if (vr_value[i])
10311       {
10312         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
10313         free (vr_value[i]);
10314       }
10315
10316   free (vr_value);
10317   free (vr_phi_edge_counts);
10318
10319   /* So that we can distinguish between VRP data being available
10320      and not available.  */
10321   vr_value = NULL;
10322   vr_phi_edge_counts = NULL;
10323 }
10324
10325
10326 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
10327    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
10328    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
10329    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
10330    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
10331
10332    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
10333    instead of constants.
10334
10335    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
10336    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
10337
10338      1  x_9 = p_3->a;
10339      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
10340      3  if (p_4 == q_2)
10341      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
10342      5  endif
10343      6  if (q_2)
10344
10345    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
10346    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
10347    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
10348
10349    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
10350    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
10351    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
10352    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
10353
10354    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
10355    between names so that we can take advantage of information from
10356    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
10357    equivalency relation is transitive but not symmetric.
10358
10359    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
10360    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
10361    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
10362
10363    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
10364    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
10365    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
10366    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
10367    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
10368    probabilities to aid branch prediction.  */
10369
10370 static unsigned int
10371 execute_vrp (void)
10372 {
10373   int i;
10374   edge e;
10375   switch_update *su;
10376
10377   loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
10378   rewrite_into_loop_closed_ssa (NULL, TODO_update_ssa);
10379   scev_initialize ();
10380
10381   /* ???  This ends up using stale EDGE_DFS_BACK for liveness computation.
10382      Inserting assertions may split edges which will invalidate
10383      EDGE_DFS_BACK.  */
10384   insert_range_assertions ();
10385
10386   to_remove_edges.create (10);
10387   to_update_switch_stmts.create (5);
10388   threadedge_initialize_values ();
10389
10390   /* For visiting PHI nodes we need EDGE_DFS_BACK computed.  */
10391   mark_dfs_back_edges ();
10392
10393   vrp_initialize ();
10394   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
10395   vrp_finalize ();
10396
10397   free_numbers_of_iterations_estimates ();
10398
10399   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
10400      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
10401      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
10402   remove_range_assertions ();
10403
10404   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
10405      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
10406      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
10407      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
10408      duplication and CFG manipulation.  */
10409   update_ssa (TODO_update_ssa);
10410
10411   finalize_jump_threads ();
10412
10413   /* Remove dead edges from SWITCH_EXPR optimization.  This leaves the
10414      CFG in a broken state and requires a cfg_cleanup run.  */
10415   FOR_EACH_VEC_ELT (to_remove_edges, i, e)
10416     remove_edge (e);
10417   /* Update SWITCH_EXPR case label vector.  */
10418   FOR_EACH_VEC_ELT (to_update_switch_stmts, i, su)
10419     {
10420       size_t j;
10421       size_t n = TREE_VEC_LENGTH (su->vec);
10422       tree label;
10423       gimple_switch_set_num_labels (su->stmt, n);
10424       for (j = 0; j < n; j++)
10425         gimple_switch_set_label (su->stmt, j, TREE_VEC_ELT (su->vec, j));
10426       /* As we may have replaced the default label with a regular one
10427          make sure to make it a real default label again.  This ensures
10428          optimal expansion.  */
10429       label = gimple_switch_label (su->stmt, 0);
10430       CASE_LOW (label) = NULL_TREE;
10431       CASE_HIGH (label) = NULL_TREE;
10432     }
10433
10434   if (to_remove_edges.length () > 0)
10435     {
10436       free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
10437       loops_state_set (LOOPS_NEED_FIXUP);
10438     }
10439
10440   to_remove_edges.release ();
10441   to_update_switch_stmts.release ();
10442   threadedge_finalize_values ();
10443
10444   scev_finalize ();
10445   loop_optimizer_finalize ();
10446   return 0;
10447 }
10448
10449 namespace {
10450
10451 const pass_data pass_data_vrp =
10452 {
10453   GIMPLE_PASS, /* type */
10454   "vrp", /* name */
10455   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
10456   TV_TREE_VRP, /* tv_id */
10457   PROP_ssa, /* properties_required */
10458   0, /* properties_provided */
10459   0, /* properties_destroyed */
10460   0, /* todo_flags_start */
10461   ( TODO_cleanup_cfg | TODO_update_ssa ), /* todo_flags_finish */
10462 };
10463
10464 class pass_vrp : public gimple_opt_pass
10465 {
10466 public:
10467   pass_vrp (gcc::context *ctxt)
10468     : gimple_opt_pass (pass_data_vrp, ctxt)
10469   {}
10470
10471   /* opt_pass methods: */
10472   opt_pass * clone () { return new pass_vrp (m_ctxt); }
10473   virtual bool gate (function *) { return flag_tree_vrp != 0; }
10474   virtual unsigned int execute (function *) { return execute_vrp (); }
10475
10476 }; // class pass_vrp
10477
10478 } // anon namespace
10479
10480 gimple_opt_pass *
10481 make_pass_vrp (gcc::context *ctxt)
10482 {
10483   return new pass_vrp (ctxt);
10484 }