Import a stripped down version of gcc-4.1.1
[dragonfly.git] / contrib / gcc-4.1 / gcc / tree-ssa-copy.c
1 /* Copy propagation and SSA_NAME replacement support routines.
2    Copyright (C) 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GCC.
5
6 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
18 the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
19 Boston, MA 02110-1301, USA.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "tree.h"
26 #include "flags.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "tm_p.h"
29 #include "ggc.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "output.h"
32 #include "expr.h"
33 #include "function.h"
34 #include "diagnostic.h"
35 #include "timevar.h"
36 #include "tree-dump.h"
37 #include "tree-flow.h"
38 #include "tree-pass.h"
39 #include "tree-ssa-propagate.h"
40 #include "langhooks.h"
41
42 /* This file implements the copy propagation pass and provides a
43    handful of interfaces for performing const/copy propagation and
44    simple expression replacement which keep variable annotations
45    up-to-date.
46
47    We require that for any copy operation where the RHS and LHS have
48    a non-null memory tag the memory tag be the same.   It is OK
49    for one or both of the memory tags to be NULL.
50
51    We also require tracking if a variable is dereferenced in a load or
52    store operation.
53
54    We enforce these requirements by having all copy propagation and
55    replacements of one SSA_NAME with a different SSA_NAME to use the
56    APIs defined in this file.  */
57
58 /* Return true if we may propagate ORIG into DEST, false otherwise.  */
59
60 bool
61 may_propagate_copy (tree dest, tree orig)
62 {
63   tree type_d = TREE_TYPE (dest);
64   tree type_o = TREE_TYPE (orig);
65
66   /* Do not copy between types for which we *do* need a conversion.  */
67   if (!tree_ssa_useless_type_conversion_1 (type_d, type_o))
68     return false;
69
70   /* FIXME.  GIMPLE is allowing pointer assignments and comparisons of
71      pointers that have different alias sets.  This means that these
72      pointers will have different memory tags associated to them.
73
74      If we allow copy propagation in these cases, statements de-referencing
75      the new pointer will now have a reference to a different memory tag
76      with potentially incorrect SSA information.
77
78      This was showing up in libjava/java/util/zip/ZipFile.java with code
79      like:
80
81         struct java.io.BufferedInputStream *T.660;
82         struct java.io.BufferedInputStream *T.647;
83         struct java.io.InputStream *is;
84         struct java.io.InputStream *is.662;
85         [ ... ]
86         T.660 = T.647;
87         is = T.660;     <-- This ought to be type-casted
88         is.662 = is;
89
90      Also, f/name.c exposed a similar problem with a COND_EXPR predicate
91      that was causing DOM to generate and equivalence with two pointers of
92      alias-incompatible types:
93
94         struct _ffename_space *n;
95         struct _ffename *ns;
96         [ ... ]
97         if (n == ns)
98           goto lab;
99         ...
100         lab:
101         return n;
102
103      I think that GIMPLE should emit the appropriate type-casts.  For the
104      time being, blocking copy-propagation in these cases is the safe thing
105      to do.  */
106   if (TREE_CODE (dest) == SSA_NAME
107       && TREE_CODE (orig) == SSA_NAME
108       && POINTER_TYPE_P (type_d)
109       && POINTER_TYPE_P (type_o))
110     {
111       tree mt_dest = var_ann (SSA_NAME_VAR (dest))->type_mem_tag;
112       tree mt_orig = var_ann (SSA_NAME_VAR (orig))->type_mem_tag;
113       if (mt_dest && mt_orig && mt_dest != mt_orig)
114         return false;
115       else if (!lang_hooks.types_compatible_p (type_d, type_o))
116         return false;
117       else if (get_alias_set (TREE_TYPE (type_d)) != 
118                get_alias_set (TREE_TYPE (type_o)))
119         return false;
120
121       /* Also verify flow-sensitive information is compatible.  */
122       if (SSA_NAME_PTR_INFO (orig) && SSA_NAME_PTR_INFO (dest))
123         {
124           struct ptr_info_def *orig_ptr_info = SSA_NAME_PTR_INFO (orig);
125           struct ptr_info_def *dest_ptr_info = SSA_NAME_PTR_INFO (dest);
126
127           if (orig_ptr_info->name_mem_tag
128               && dest_ptr_info->name_mem_tag
129               && orig_ptr_info->pt_vars
130               && dest_ptr_info->pt_vars
131               && !bitmap_intersect_p (dest_ptr_info->pt_vars,
132                                       orig_ptr_info->pt_vars))
133             return false;
134         }
135     }
136
137   /* If the destination is a SSA_NAME for a virtual operand, then we have
138      some special cases to handle.  */
139   if (TREE_CODE (dest) == SSA_NAME && !is_gimple_reg (dest))
140     {
141       /* If both operands are SSA_NAMEs referring to virtual operands, then
142          we can always propagate.  */
143       if (TREE_CODE (orig) == SSA_NAME
144           && !is_gimple_reg (orig))
145         return true;
146
147       /* We have a "copy" from something like a constant into a virtual
148          operand.  Reject these.  */
149       return false;
150     }
151
152   /* If ORIG flows in from an abnormal edge, it cannot be propagated.  */
153   if (TREE_CODE (orig) == SSA_NAME
154       && SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (orig))
155     return false;
156
157   /* If DEST is an SSA_NAME that flows from an abnormal edge, then it
158      cannot be replaced.  */
159   if (TREE_CODE (dest) == SSA_NAME
160       && SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (dest))
161     return false;
162
163   /* Anything else is OK.  */
164   return true;
165 }
166
167 /* Similarly, but we know that we're propagating into an ASM_EXPR.  */
168
169 bool
170 may_propagate_copy_into_asm (tree dest)
171 {
172   /* Hard register operands of asms are special.  Do not bypass.  */
173   return !(TREE_CODE (dest) == SSA_NAME
174            && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (dest)) == VAR_DECL
175            && DECL_HARD_REGISTER (SSA_NAME_VAR (dest)));
176 }
177
178
179 /* Given two SSA_NAMEs pointers ORIG and NEW such that we are copy
180    propagating NEW into ORIG, consolidate aliasing information so that
181    they both share the same memory tags.  */
182
183 void
184 merge_alias_info (tree orig, tree new)
185 {
186   tree new_sym = SSA_NAME_VAR (new);
187   tree orig_sym = SSA_NAME_VAR (orig);
188   var_ann_t new_ann = var_ann (new_sym);
189   var_ann_t orig_ann = var_ann (orig_sym);
190
191   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (orig)));
192   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (new)));
193
194 #if defined ENABLE_CHECKING
195   gcc_assert (lang_hooks.types_compatible_p (TREE_TYPE (orig),
196                                              TREE_TYPE (new)));
197
198   /* If the pointed-to alias sets are different, these two pointers
199      would never have the same memory tag.  In this case, NEW should
200      not have been propagated into ORIG.  */
201   gcc_assert (get_alias_set (TREE_TYPE (TREE_TYPE (new_sym)))
202               == get_alias_set (TREE_TYPE (TREE_TYPE (orig_sym))));
203 #endif
204
205   /* Synchronize the type tags.  If both pointers had a tag and they
206      are different, then something has gone wrong.  Type tags can
207      always be merged because they are flow insensitive, all the SSA
208      names of the same base DECL share the same type tag.  */
209   if (new_ann->type_mem_tag == NULL_TREE)
210     new_ann->type_mem_tag = orig_ann->type_mem_tag;
211   else if (orig_ann->type_mem_tag == NULL_TREE)
212     orig_ann->type_mem_tag = new_ann->type_mem_tag;
213   else
214     gcc_assert (new_ann->type_mem_tag == orig_ann->type_mem_tag);
215
216   /* Check that flow-sensitive information is compatible.  Notice that
217      we may not merge flow-sensitive information here.  This function
218      is called when propagating equivalences dictated by the IL, like
219      a copy operation P_i = Q_j, and from equivalences dictated by
220      control-flow, like if (P_i == Q_j).
221      
222      In the former case, P_i and Q_j are equivalent in every block
223      dominated by the assignment, so their flow-sensitive information
224      is always the same.  However, in the latter case, the pointers
225      P_i and Q_j are only equivalent in one of the sub-graphs out of
226      the predicate, so their flow-sensitive information is not the
227      same in every block dominated by the predicate.
228
229      Since we cannot distinguish one case from another in this
230      function, we can only make sure that if P_i and Q_j have
231      flow-sensitive information, they should be compatible.  */
232   if (SSA_NAME_PTR_INFO (orig) && SSA_NAME_PTR_INFO (new))
233     {
234       struct ptr_info_def *orig_ptr_info = SSA_NAME_PTR_INFO (orig);
235       struct ptr_info_def *new_ptr_info = SSA_NAME_PTR_INFO (new);
236
237       /* Note that pointer NEW and ORIG may actually have different
238          pointed-to variables (e.g., PR 18291 represented in
239          testsuite/gcc.c-torture/compile/pr18291.c).  However, since
240          NEW is being copy-propagated into ORIG, it must always be
241          true that the pointed-to set for pointer NEW is the same, or
242          a subset, of the pointed-to set for pointer ORIG.  If this
243          isn't the case, we shouldn't have been able to do the
244          propagation of NEW into ORIG.  */
245       if (orig_ptr_info->name_mem_tag
246           && new_ptr_info->name_mem_tag
247           && orig_ptr_info->pt_vars
248           && new_ptr_info->pt_vars)
249         gcc_assert (bitmap_intersect_p (new_ptr_info->pt_vars,
250                                         orig_ptr_info->pt_vars));
251     }
252 }   
253
254
255 /* Common code for propagate_value and replace_exp.
256
257    Replace use operand OP_P with VAL.  FOR_PROPAGATION indicates if the
258    replacement is done to propagate a value or not.  */
259
260 static void
261 replace_exp_1 (use_operand_p op_p, tree val,
262                bool for_propagation ATTRIBUTE_UNUSED)
263 {
264   tree op = USE_FROM_PTR (op_p);
265
266 #if defined ENABLE_CHECKING
267   gcc_assert (!(for_propagation
268                 && TREE_CODE (op) == SSA_NAME
269                 && TREE_CODE (val) == SSA_NAME
270                 && !may_propagate_copy (op, val)));
271 #endif
272
273   if (TREE_CODE (val) == SSA_NAME)
274     {
275       if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
276         merge_alias_info (op, val);
277       SET_USE (op_p, val);
278     }
279   else
280     SET_USE (op_p, unsave_expr_now (val));
281 }
282
283
284 /* Propagate the value VAL (assumed to be a constant or another SSA_NAME)
285    into the operand pointed to by OP_P.
286
287    Use this version for const/copy propagation as it will perform additional
288    checks to ensure validity of the const/copy propagation.  */
289
290 void
291 propagate_value (use_operand_p op_p, tree val)
292 {
293   replace_exp_1 (op_p, val, true);
294 }
295
296
297 /* Propagate the value VAL (assumed to be a constant or another SSA_NAME)
298    into the tree pointed to by OP_P.
299
300    Use this version for const/copy propagation when SSA operands are not
301    available.  It will perform the additional checks to ensure validity of
302    the const/copy propagation, but will not update any operand information.
303    Be sure to mark the stmt as modified.  */
304
305 void
306 propagate_tree_value (tree *op_p, tree val)
307 {
308 #if defined ENABLE_CHECKING
309   gcc_assert (!(TREE_CODE (val) == SSA_NAME
310                 && TREE_CODE (*op_p) == SSA_NAME
311                 && !may_propagate_copy (*op_p, val)));
312 #endif
313
314   if (TREE_CODE (val) == SSA_NAME)
315     {
316       if (TREE_CODE (*op_p) == SSA_NAME && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (*op_p)))
317         merge_alias_info (*op_p, val);
318       *op_p = val;
319     }
320   else
321     *op_p = unsave_expr_now (val);
322 }
323
324
325 /* Replace *OP_P with value VAL (assumed to be a constant or another SSA_NAME).
326
327    Use this version when not const/copy propagating values.  For example,
328    PRE uses this version when building expressions as they would appear
329    in specific blocks taking into account actions of PHI nodes.  */
330
331 void
332 replace_exp (use_operand_p op_p, tree val)
333 {
334   replace_exp_1 (op_p, val, false);
335 }
336
337
338 /*---------------------------------------------------------------------------
339                                 Copy propagation
340 ---------------------------------------------------------------------------*/
341 /* During propagation, we keep chains of variables that are copies of
342    one another.  If variable X_i is a copy of X_j and X_j is a copy of
343    X_k, COPY_OF will contain:
344
345         COPY_OF[i].VALUE = X_j
346         COPY_OF[j].VALUE = X_k
347         COPY_OF[k].VALUE = X_k
348
349    After propagation, the copy-of value for each variable X_i is
350    converted into the final value by walking the copy-of chains and
351    updating COPY_OF[i].VALUE to be the last element of the chain.  */
352 static prop_value_t *copy_of;
353
354 /* Used in set_copy_of_val to determine if the last link of a copy-of
355    chain has changed.  */
356 static tree *cached_last_copy_of;
357
358 /* True if we are doing copy propagation on loads and stores.  */
359 static bool do_store_copy_prop;
360
361
362 /* Return true if this statement may generate a useful copy.  */
363
364 static bool
365 stmt_may_generate_copy (tree stmt)
366 {
367   tree lhs, rhs;
368   stmt_ann_t ann;
369
370   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
371     return !SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (PHI_RESULT (stmt));
372
373   if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR)
374     return false;
375
376   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
377   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
378   ann = stmt_ann (stmt);
379
380   /* If the statement has volatile operands, it won't generate a
381      useful copy.  */
382   if (ann->has_volatile_ops)
383     return false;
384
385   /* If we are not doing store copy-prop, statements with loads and/or
386      stores will never generate a useful copy.  */
387   if (!do_store_copy_prop
388       && !ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
389     return false;
390
391   /* Otherwise, the only statements that generate useful copies are
392      assignments whose RHS is just an SSA name that doesn't flow
393      through abnormal edges.  */
394   return TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME && !SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (rhs);
395 }
396
397
398 /* Return the copy-of value for VAR.  */
399
400 static inline prop_value_t *
401 get_copy_of_val (tree var)
402 {
403   prop_value_t *val = &copy_of[SSA_NAME_VERSION (var)];
404
405   if (val->value == NULL_TREE
406       && !stmt_may_generate_copy (SSA_NAME_DEF_STMT (var)))
407     {
408       /* If the variable will never generate a useful copy relation,
409          make it its own copy.  */
410       val->value = var;
411       val->mem_ref = NULL_TREE;
412     }
413
414   return val;
415 }
416
417
418 /* Return last link in the copy-of chain for VAR.  */
419
420 static tree
421 get_last_copy_of (tree var)
422 {
423   tree last;
424   int i;
425
426   /* Traverse COPY_OF starting at VAR until we get to the last
427      link in the chain.  Since it is possible to have cycles in PHI
428      nodes, the copy-of chain may also contain cycles.
429      
430      To avoid infinite loops and to avoid traversing lengthy copy-of
431      chains, we artificially limit the maximum number of chains we are
432      willing to traverse.
433
434      The value 5 was taken from a compiler and runtime library
435      bootstrap and a mixture of C and C++ code from various sources.
436      More than 82% of all copy-of chains were shorter than 5 links.  */
437 #define LIMIT   5
438
439   last = var;
440   for (i = 0; i < LIMIT; i++)
441     {
442       tree copy = copy_of[SSA_NAME_VERSION (last)].value;
443       if (copy == NULL_TREE || copy == last)
444         break;
445       last = copy;
446     }
447
448   /* If we have reached the limit, then we are either in a copy-of
449      cycle or the copy-of chain is too long.  In this case, just
450      return VAR so that it is not considered a copy of anything.  */
451   return (i < LIMIT ? last : var);
452 }
453
454
455 /* Set FIRST to be the first variable in the copy-of chain for DEST.
456    If DEST's copy-of value or its copy-of chain has changed, return
457    true.
458
459    MEM_REF is the memory reference where FIRST is stored.  This is
460    used when DEST is a non-register and we are copy propagating loads
461    and stores.  */
462
463 static inline bool
464 set_copy_of_val (tree dest, tree first, tree mem_ref)
465 {
466   unsigned int dest_ver = SSA_NAME_VERSION (dest);
467   tree old_first, old_last, new_last;
468   
469   /* Set FIRST to be the first link in COPY_OF[DEST].  If that
470      changed, return true.  */
471   old_first = copy_of[dest_ver].value;
472   copy_of[dest_ver].value = first;
473   copy_of[dest_ver].mem_ref = mem_ref;
474
475   if (old_first != first)
476     return true;
477
478   /* If FIRST and OLD_FIRST are the same, we need to check whether the
479      copy-of chain starting at FIRST ends in a different variable.  If
480      the copy-of chain starting at FIRST ends up in a different
481      variable than the last cached value we had for DEST, then return
482      true because DEST is now a copy of a different variable.
483
484      This test is necessary because even though the first link in the
485      copy-of chain may not have changed, if any of the variables in
486      the copy-of chain changed its final value, DEST will now be the
487      copy of a different variable, so we have to do another round of
488      propagation for everything that depends on DEST.  */
489   old_last = cached_last_copy_of[dest_ver];
490   new_last = get_last_copy_of (dest);
491   cached_last_copy_of[dest_ver] = new_last;
492
493   return (old_last != new_last);
494 }
495
496
497 /* Dump the copy-of value for variable VAR to DUMP_FILE.  */
498
499 static void
500 dump_copy_of (FILE *dump_file, tree var)
501 {
502   tree val;
503   sbitmap visited;
504
505   print_generic_expr (dump_file, var, dump_flags);
506
507   if (TREE_CODE (var) != SSA_NAME)
508     return;
509     
510   visited = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
511   sbitmap_zero (visited);
512   SET_BIT (visited, SSA_NAME_VERSION (var));
513   
514   fprintf (dump_file, " copy-of chain: ");
515
516   val = var;
517   print_generic_expr (dump_file, val, 0);
518   fprintf (dump_file, " ");
519   while (copy_of[SSA_NAME_VERSION (val)].value)
520     {
521       fprintf (dump_file, "-> ");
522       val = copy_of[SSA_NAME_VERSION (val)].value;
523       print_generic_expr (dump_file, val, 0);
524       fprintf (dump_file, " ");
525       if (TEST_BIT (visited, SSA_NAME_VERSION (val)))
526         break;
527       SET_BIT (visited, SSA_NAME_VERSION (val));
528     }
529
530   val = get_copy_of_val (var)->value;
531   if (val == NULL_TREE)
532     fprintf (dump_file, "[UNDEFINED]");
533   else if (val != var)
534     fprintf (dump_file, "[COPY]");
535   else
536     fprintf (dump_file, "[NOT A COPY]");
537   
538   sbitmap_free (visited);
539 }
540
541
542 /* Evaluate the RHS of STMT.  If it produces a valid copy, set the LHS
543    value and store the LHS into *RESULT_P.  If STMT generates more
544    than one name (i.e., STMT is an aliased store), it is enough to
545    store the first name in the V_MAY_DEF list into *RESULT_P.  After
546    all, the names generated will be VUSEd in the same statements.  */
547
548 static enum ssa_prop_result
549 copy_prop_visit_assignment (tree stmt, tree *result_p)
550 {
551   tree lhs, rhs;
552   prop_value_t *rhs_val;
553
554   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
555   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
556
557   gcc_assert (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME);
558
559   rhs_val = get_copy_of_val (rhs);
560
561   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
562     {
563       /* Straight copy between two SSA names.  First, make sure that
564          we can propagate the RHS into uses of LHS.  */
565       if (!may_propagate_copy (lhs, rhs))
566         return SSA_PROP_VARYING;
567
568       /* Notice that in the case of assignments, we make the LHS be a
569          copy of RHS's value, not of RHS itself.  This avoids keeping
570          unnecessary copy-of chains (assignments cannot be in a cycle
571          like PHI nodes), speeding up the propagation process.
572          This is different from what we do in copy_prop_visit_phi_node. 
573          In those cases, we are interested in the copy-of chains.  */
574       *result_p = lhs;
575       if (set_copy_of_val (*result_p, rhs_val->value, rhs_val->mem_ref))
576         return SSA_PROP_INTERESTING;
577       else
578         return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
579     }
580   else if (stmt_makes_single_store (stmt))
581     {
582       /* Otherwise, set the names in V_MAY_DEF/V_MUST_DEF operands
583          to be a copy of RHS.  */
584       ssa_op_iter i;
585       tree vdef;
586       bool changed;
587
588       /* This should only be executed when doing store copy-prop.  */
589       gcc_assert (do_store_copy_prop);
590
591       /* Set the value of every VDEF to RHS_VAL.  */
592       changed = false;
593       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (vdef, stmt, i, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
594         changed |= set_copy_of_val (vdef, rhs_val->value, lhs);
595       
596       /* Note that for propagation purposes, we are only interested in
597          visiting statements that load the exact same memory reference
598          stored here.  Those statements will have the exact same list
599          of virtual uses, so it is enough to set the output of this
600          statement to be its first virtual definition.  */
601       *result_p = first_vdef (stmt);
602
603       if (changed)
604         return SSA_PROP_INTERESTING;
605       else
606         return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
607     }
608
609
610   return SSA_PROP_VARYING;
611 }
612
613
614 /* Visit the COND_EXPR STMT.  Return SSA_PROP_INTERESTING
615    if it can determine which edge will be taken.  Otherwise, return
616    SSA_PROP_VARYING.  */
617
618 static enum ssa_prop_result
619 copy_prop_visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
620 {
621   enum ssa_prop_result retval;
622   tree cond;
623
624   cond = COND_EXPR_COND (stmt);
625   retval = SSA_PROP_VARYING;
626
627   /* The only conditionals that we may be able to compute statically
628      are predicates involving two SSA_NAMEs.  */
629   if (COMPARISON_CLASS_P (cond)
630       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == SSA_NAME
631       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 1)) == SSA_NAME)
632     {
633       tree op0 = get_last_copy_of (TREE_OPERAND (cond, 0));
634       tree op1 = get_last_copy_of (TREE_OPERAND (cond, 1));
635
636       /* See if we can determine the predicate's value.  */
637       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
638         {
639           fprintf (dump_file, "Trying to determine truth value of ");
640           fprintf (dump_file, "predicate ");
641           print_generic_stmt (dump_file, cond, 0);
642         }
643
644       /* We can fold COND and get a useful result only when we have
645          the same SSA_NAME on both sides of a comparison operator.  */
646       if (op0 == op1)
647         {
648           tree folded_cond = fold_binary (TREE_CODE (cond), boolean_type_node,
649                                           op0, op1);
650           if (folded_cond)
651             {
652               basic_block bb = bb_for_stmt (stmt);
653               *taken_edge_p = find_taken_edge (bb, folded_cond);
654               if (*taken_edge_p)
655                 retval = SSA_PROP_INTERESTING;
656             }
657         }
658     }
659
660   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS) && *taken_edge_p)
661     fprintf (dump_file, "\nConditional will always take edge %d->%d\n",
662              (*taken_edge_p)->src->index, (*taken_edge_p)->dest->index);
663
664   return retval;
665 }
666
667
668 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a new output
669    value, return SSA_PROP_INTERESTING and store the SSA_NAME holding
670    the new value in *RESULT_P.
671
672    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
673    value, set *TAKEN_EDGE_P accordingly.
674
675    If the new value produced by STMT is varying, return
676    SSA_PROP_VARYING.  */
677
678 static enum ssa_prop_result
679 copy_prop_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *result_p)
680 {
681   enum ssa_prop_result retval;
682
683   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
684     {
685       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
686       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
687       fprintf (dump_file, "\n");
688     }
689
690   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
691       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == SSA_NAME
692       && (do_store_copy_prop
693           || TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == SSA_NAME))
694     {
695       /* If the statement is a copy assignment, evaluate its RHS to
696          see if the lattice value of its output has changed.  */
697       retval = copy_prop_visit_assignment (stmt, result_p);
698     }
699   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
700     {
701       /* See if we can determine which edge goes out of a conditional
702          jump.  */
703       retval = copy_prop_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
704     }
705   else
706     retval = SSA_PROP_VARYING;
707
708   if (retval == SSA_PROP_VARYING)
709     {
710       tree def;
711       ssa_op_iter i;
712
713       /* Any other kind of statement is not interesting for constant
714          propagation and, therefore, not worth simulating.  */
715       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
716         fprintf (dump_file, "No interesting values produced.\n");
717
718       /* The assignment is not a copy operation.  Don't visit this
719          statement again and mark all the definitions in the statement
720          to be copies of nothing.  */
721       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_ALL_DEFS)
722         set_copy_of_val (def, def, NULL_TREE);
723     }
724
725   return retval;
726 }
727
728
729 /* Visit PHI node PHI.  If all the arguments produce the same value,
730    set it to be the value of the LHS of PHI.  */
731
732 static enum ssa_prop_result
733 copy_prop_visit_phi_node (tree phi)
734 {
735   enum ssa_prop_result retval;
736   int i;
737   tree lhs;
738   prop_value_t phi_val = { 0, NULL_TREE, NULL_TREE };
739
740   lhs = PHI_RESULT (phi);
741
742   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
743     {
744       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
745       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
746       fprintf (dump_file, "\n\n");
747     }
748
749   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
750     {
751       prop_value_t *arg_val;
752       tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
753       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
754
755       /* We don't care about values flowing through non-executable
756          edges.  */
757       if (!(e->flags & EDGE_EXECUTABLE))
758         continue;
759
760       /* Constants in the argument list never generate a useful copy.
761          Similarly, names that flow through abnormal edges cannot be
762          used to derive copies.  */
763       if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME || SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (arg))
764         {
765           phi_val.value = lhs;
766           break;
767         }
768
769       /* Avoid copy propagation from an inner into an outer loop.
770          Otherwise, this may move loop variant variables outside of
771          their loops and prevent coalescing opportunities.  If the
772          value was loop invariant, it will be hoisted by LICM and
773          exposed for copy propagation.  */
774       if (loop_depth_of_name (arg) > loop_depth_of_name (lhs))
775         {
776           phi_val.value = lhs;
777           break;
778         }
779
780       /* If the LHS appears in the argument list, ignore it.  It is
781          irrelevant as a copy.  */
782       if (arg == lhs || get_last_copy_of (arg) == lhs)
783         continue;
784
785       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
786         {
787           fprintf (dump_file, "\tArgument #%d: ", i);
788           dump_copy_of (dump_file, arg);
789           fprintf (dump_file, "\n");
790         }
791
792       arg_val = get_copy_of_val (arg);
793
794       /* If the LHS didn't have a value yet, make it a copy of the
795          first argument we find.  Notice that while we make the LHS be
796          a copy of the argument itself, we take the memory reference
797          from the argument's value so that we can compare it to the
798          memory reference of all the other arguments.  */
799       if (phi_val.value == NULL_TREE)
800         {
801           phi_val.value = arg;
802           phi_val.mem_ref = arg_val->mem_ref;
803           continue;
804         }
805
806       /* If PHI_VAL and ARG don't have a common copy-of chain, then
807          this PHI node cannot be a copy operation.  Also, if we are
808          copy propagating stores and these two arguments came from
809          different memory references, they cannot be considered
810          copies.  */
811       if (get_last_copy_of (phi_val.value) != get_last_copy_of (arg)
812           || (do_store_copy_prop
813               && phi_val.mem_ref
814               && arg_val->mem_ref
815               && simple_cst_equal (phi_val.mem_ref, arg_val->mem_ref) != 1))
816         {
817           phi_val.value = lhs;
818           break;
819         }
820     }
821
822   if (phi_val.value && set_copy_of_val (lhs, phi_val.value, phi_val.mem_ref))
823     retval = (phi_val.value != lhs) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
824   else
825     retval = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
826
827   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
828     {
829       fprintf (dump_file, "\nPHI node ");
830       dump_copy_of (dump_file, lhs);
831       fprintf (dump_file, "\nTelling the propagator to ");
832       if (retval == SSA_PROP_INTERESTING)
833         fprintf (dump_file, "add SSA edges out of this PHI and continue.");
834       else if (retval == SSA_PROP_VARYING)
835         fprintf (dump_file, "add SSA edges out of this PHI and never visit again.");
836       else
837         fprintf (dump_file, "do nothing with SSA edges and keep iterating.");
838       fprintf (dump_file, "\n\n");
839     }
840
841   return retval;
842 }
843
844
845 /* Initialize structures used for copy propagation.   PHIS_ONLY is true
846    if we should only consider PHI nodes as generating copy propagation
847    opportunities.  */
848
849 static void
850 init_copy_prop (bool phis_only)
851 {
852   basic_block bb;
853
854   copy_of = xmalloc (num_ssa_names * sizeof (*copy_of));
855   memset (copy_of, 0, num_ssa_names * sizeof (*copy_of));
856
857   cached_last_copy_of = xmalloc (num_ssa_names * sizeof (*cached_last_copy_of));
858   memset (cached_last_copy_of, 0, num_ssa_names * sizeof (*cached_last_copy_of));
859
860   FOR_EACH_BB (bb)
861     {
862       block_stmt_iterator si;
863       tree phi, def;
864       int depth = bb->loop_depth;
865
866       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
867         {
868           tree stmt = bsi_stmt (si);
869           ssa_op_iter iter;
870
871           /* The only statements that we care about are those that may
872              generate useful copies.  We also need to mark conditional
873              jumps so that their outgoing edges are added to the work
874              lists of the propagator.
875
876              Avoid copy propagation from an inner into an outer loop.
877              Otherwise, this may move loop variant variables outside of
878              their loops and prevent coalescing opportunities.  If the
879              value was loop invariant, it will be hoisted by LICM and
880              exposed for copy propagation.  */
881           if (stmt_ends_bb_p (stmt))
882             DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = false;
883           else if (!phis_only && stmt_may_generate_copy (stmt)
884                    && loop_depth_of_name (TREE_OPERAND (stmt, 1)) <= depth)
885             DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = false;
886           else
887             DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = true;
888
889           /* Mark all the outputs of this statement as not being
890              the copy of anything.  */
891           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
892             if (DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt))
893               set_copy_of_val (def, def, NULL_TREE);
894             else
895               cached_last_copy_of[SSA_NAME_VERSION (def)] = def;
896         }
897
898       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
899         {
900           def = PHI_RESULT (phi);
901           if (!do_store_copy_prop && !is_gimple_reg (def))
902             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = true;
903           else
904             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = false;
905
906           if (DONT_SIMULATE_AGAIN (phi))
907             set_copy_of_val (def, def, NULL_TREE);
908           else
909             cached_last_copy_of[SSA_NAME_VERSION (def)] = def;
910         }
911     }
912 }
913
914
915 /* Deallocate memory used in copy propagation and do final
916    substitution.  */
917
918 static void
919 fini_copy_prop (void)
920 {
921   size_t i;
922   prop_value_t *tmp;
923   
924   /* Set the final copy-of value for each variable by traversing the
925      copy-of chains.  */
926   tmp = xmalloc (num_ssa_names * sizeof (*tmp));
927   memset (tmp, 0, num_ssa_names * sizeof (*tmp));
928   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
929     {
930       tree var = ssa_name (i);
931       if (var && copy_of[i].value && copy_of[i].value != var)
932         tmp[i].value = get_last_copy_of (var);
933     }
934
935   substitute_and_fold (tmp, false);
936
937   free (cached_last_copy_of);
938   free (copy_of);
939   free (tmp);
940 }
941
942
943 /* Main entry point to the copy propagator.
944
945    PHIS_ONLY is true if we should only consider PHI nodes as generating
946    copy propagation opportunities. 
947
948    The algorithm propagates the value COPY-OF using ssa_propagate.  For
949    every variable X_i, COPY-OF(X_i) indicates which variable is X_i created
950    from.  The following example shows how the algorithm proceeds at a
951    high level:
952
953             1   a_24 = x_1
954             2   a_2 = PHI <a_24, x_1>
955             3   a_5 = PHI <a_2>
956             4   x_1 = PHI <x_298, a_5, a_2>
957
958    The end result should be that a_2, a_5, a_24 and x_1 are a copy of
959    x_298.  Propagation proceeds as follows.
960
961    Visit #1: a_24 is copy-of x_1.  Value changed.
962    Visit #2: a_2 is copy-of x_1.  Value changed.
963    Visit #3: a_5 is copy-of x_1.  Value changed.
964    Visit #4: x_1 is copy-of x_298.  Value changed.
965    Visit #1: a_24 is copy-of x_298.  Value changed.
966    Visit #2: a_2 is copy-of x_298.  Value changed.
967    Visit #3: a_5 is copy-of x_298.  Value changed.
968    Visit #4: x_1 is copy-of x_298.  Stable state reached.
969    
970    When visiting PHI nodes, we only consider arguments that flow
971    through edges marked executable by the propagation engine.  So,
972    when visiting statement #2 for the first time, we will only look at
973    the first argument (a_24) and optimistically assume that its value
974    is the copy of a_24 (x_1).
975
976    The problem with this approach is that it may fail to discover copy
977    relations in PHI cycles.  Instead of propagating copy-of
978    values, we actually propagate copy-of chains.  For instance:
979
980                 A_3 = B_1;
981                 C_9 = A_3;
982                 D_4 = C_9;
983                 X_i = D_4;
984
985    In this code fragment, COPY-OF (X_i) = { D_4, C_9, A_3, B_1 }.
986    Obviously, we are only really interested in the last value of the
987    chain, however the propagator needs to access the copy-of chain
988    when visiting PHI nodes.
989
990    To represent the copy-of chain, we use the array COPY_CHAINS, which
991    holds the first link in the copy-of chain for every variable.
992    If variable X_i is a copy of X_j, which in turn is a copy of X_k,
993    the array will contain:
994
995                 COPY_CHAINS[i] = X_j
996                 COPY_CHAINS[j] = X_k
997                 COPY_CHAINS[k] = X_k
998
999    Keeping copy-of chains instead of copy-of values directly becomes
1000    important when visiting PHI nodes.  Suppose that we had the
1001    following PHI cycle, such that x_52 is already considered a copy of
1002    x_53:
1003
1004             1   x_54 = PHI <x_53, x_52>
1005             2   x_53 = PHI <x_898, x_54>
1006    
1007    Visit #1: x_54 is copy-of x_53 (because x_52 is copy-of x_53)
1008    Visit #2: x_53 is copy-of x_898 (because x_54 is a copy of x_53,
1009                                     so it is considered irrelevant
1010                                     as a copy).
1011    Visit #1: x_54 is copy-of nothing (x_53 is a copy-of x_898 and
1012                                       x_52 is a copy of x_53, so
1013                                       they don't match)
1014    Visit #2: x_53 is copy-of nothing
1015
1016    This problem is avoided by keeping a chain of copies, instead of
1017    the final copy-of value.  Propagation will now only keep the first
1018    element of a variable's copy-of chain.  When visiting PHI nodes,
1019    arguments are considered equal if their copy-of chains end in the
1020    same variable.  So, as long as their copy-of chains overlap, we
1021    know that they will be a copy of the same variable, regardless of
1022    which variable that may be).
1023    
1024    Propagation would then proceed as follows (the notation a -> b
1025    means that a is a copy-of b):
1026
1027    Visit #1: x_54 = PHI <x_53, x_52>
1028                 x_53 -> x_53
1029                 x_52 -> x_53
1030                 Result: x_54 -> x_53.  Value changed.  Add SSA edges.
1031
1032    Visit #1: x_53 = PHI <x_898, x_54>
1033                 x_898 -> x_898
1034                 x_54 -> x_53
1035                 Result: x_53 -> x_898.  Value changed.  Add SSA edges.
1036
1037    Visit #2: x_54 = PHI <x_53, x_52>
1038                 x_53 -> x_898
1039                 x_52 -> x_53 -> x_898
1040                 Result: x_54 -> x_898.  Value changed.  Add SSA edges.
1041
1042    Visit #2: x_53 = PHI <x_898, x_54>
1043                 x_898 -> x_898
1044                 x_54 -> x_898
1045                 Result: x_53 -> x_898.  Value didn't change.  Stable state
1046
1047    Once the propagator stabilizes, we end up with the desired result
1048    x_53 and x_54 are both copies of x_898.  */
1049
1050 static void
1051 execute_copy_prop (bool store_copy_prop, bool phis_only)
1052 {
1053   do_store_copy_prop = store_copy_prop;
1054   init_copy_prop (phis_only);
1055   ssa_propagate (copy_prop_visit_stmt, copy_prop_visit_phi_node);
1056   fini_copy_prop ();
1057 }
1058
1059
1060 static bool
1061 gate_copy_prop (void)
1062 {
1063   return flag_tree_copy_prop != 0;
1064 }
1065
1066 static void
1067 do_copy_prop (void)
1068 {
1069   execute_copy_prop (false, false);
1070 }
1071
1072 struct tree_opt_pass pass_copy_prop =
1073 {
1074   "copyprop",                           /* name */
1075   gate_copy_prop,                       /* gate */
1076   do_copy_prop,                         /* execute */
1077   NULL,                                 /* sub */
1078   NULL,                                 /* next */
1079   0,                                    /* static_pass_number */
1080   TV_TREE_COPY_PROP,                    /* tv_id */
1081   PROP_ssa | PROP_alias | PROP_cfg,     /* properties_required */
1082   0,                                    /* properties_provided */
1083   0,                                    /* properties_destroyed */
1084   0,                                    /* todo_flags_start */
1085   TODO_cleanup_cfg
1086     | TODO_dump_func
1087     | TODO_ggc_collect
1088     | TODO_verify_ssa
1089     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
1090   0                                     /* letter */
1091 };
1092
1093
1094 static void
1095 do_phi_only_copy_prop (void)
1096 {
1097   execute_copy_prop (false, true);
1098 }
1099
1100 struct tree_opt_pass pass_phi_only_copy_prop =
1101 {
1102   "phionlycopyprop",                    /* name */
1103   gate_copy_prop,                       /* gate */
1104   do_phi_only_copy_prop,                /* execute */
1105   NULL,                                 /* sub */
1106   NULL,                                 /* next */
1107   0,                                    /* static_pass_number */
1108   TV_TREE_COPY_PROP,                    /* tv_id */
1109   PROP_ssa | PROP_alias | PROP_cfg,     /* properties_required */
1110   0,                                    /* properties_provided */
1111   0,                                    /* properties_destroyed */
1112   0,                                    /* todo_flags_start */
1113   TODO_cleanup_cfg
1114     | TODO_dump_func
1115     | TODO_ggc_collect
1116     | TODO_verify_ssa
1117     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
1118   0                                     /* letter */
1119 };
1120
1121
1122 static bool
1123 gate_store_copy_prop (void)
1124 {
1125   /* STORE-COPY-PROP is enabled only with -ftree-store-copy-prop, but
1126      when -fno-tree-store-copy-prop is specified, we should run
1127      regular COPY-PROP. That's why the pass is enabled with either
1128      flag.  */
1129   return flag_tree_store_copy_prop != 0 || flag_tree_copy_prop != 0;
1130 }
1131
1132 static void
1133 store_copy_prop (void)
1134 {
1135   /* If STORE-COPY-PROP is not enabled, we just run regular COPY-PROP.  */
1136   execute_copy_prop (flag_tree_store_copy_prop != 0, false);
1137 }
1138
1139 struct tree_opt_pass pass_store_copy_prop =
1140 {
1141   "store_copyprop",                     /* name */
1142   gate_store_copy_prop,                 /* gate */
1143   store_copy_prop,                      /* execute */
1144   NULL,                                 /* sub */
1145   NULL,                                 /* next */
1146   0,                                    /* static_pass_number */
1147   TV_TREE_STORE_COPY_PROP,              /* tv_id */
1148   PROP_ssa | PROP_alias | PROP_cfg,     /* properties_required */
1149   0,                                    /* properties_provided */
1150   0,                                    /* properties_destroyed */
1151   0,                                    /* todo_flags_start */
1152   TODO_dump_func
1153     | TODO_cleanup_cfg
1154     | TODO_ggc_collect
1155     | TODO_verify_ssa
1156     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
1157   0                                     /* letter */
1158 };