Merge branch 'vendor/GCC50'
[dragonfly.git] / contrib / gcc-5.0 / gcc / tree-ssa-reassoc.c
1 /* Reassociation for trees.
2    Copyright (C) 2005-2015 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Daniel Berlin <dan@dberlin.org>
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 "hash-table.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "rtl.h"
27 #include "tm_p.h"
28 #include "hash-set.h"
29 #include "machmode.h"
30 #include "vec.h"
31 #include "double-int.h"
32 #include "input.h"
33 #include "alias.h"
34 #include "symtab.h"
35 #include "wide-int.h"
36 #include "inchash.h"
37 #include "tree.h"
38 #include "fold-const.h"
39 #include "stor-layout.h"
40 #include "predict.h"
41 #include "hard-reg-set.h"
42 #include "function.h"
43 #include "dominance.h"
44 #include "cfg.h"
45 #include "cfganal.h"
46 #include "basic-block.h"
47 #include "gimple-pretty-print.h"
48 #include "tree-inline.h"
49 #include "hash-map.h"
50 #include "tree-ssa-alias.h"
51 #include "internal-fn.h"
52 #include "gimple-fold.h"
53 #include "tree-eh.h"
54 #include "gimple-expr.h"
55 #include "is-a.h"
56 #include "gimple.h"
57 #include "gimple-iterator.h"
58 #include "gimplify-me.h"
59 #include "gimple-ssa.h"
60 #include "tree-cfg.h"
61 #include "tree-phinodes.h"
62 #include "ssa-iterators.h"
63 #include "stringpool.h"
64 #include "tree-ssanames.h"
65 #include "tree-ssa-loop-niter.h"
66 #include "tree-ssa-loop.h"
67 #include "hashtab.h"
68 #include "flags.h"
69 #include "statistics.h"
70 #include "real.h"
71 #include "fixed-value.h"
72 #include "insn-config.h"
73 #include "expmed.h"
74 #include "dojump.h"
75 #include "explow.h"
76 #include "calls.h"
77 #include "emit-rtl.h"
78 #include "varasm.h"
79 #include "stmt.h"
80 #include "expr.h"
81 #include "tree-dfa.h"
82 #include "tree-ssa.h"
83 #include "tree-iterator.h"
84 #include "tree-pass.h"
85 #include "alloc-pool.h"
86 #include "langhooks.h"
87 #include "cfgloop.h"
88 #include "target.h"
89 #include "params.h"
90 #include "diagnostic-core.h"
91 #include "builtins.h"
92 #include "gimplify.h"
93 #include "insn-codes.h"
94 #include "optabs.h"
95
96 /*  This is a simple global reassociation pass.  It is, in part, based
97     on the LLVM pass of the same name (They do some things more/less
98     than we do, in different orders, etc).
99
100     It consists of five steps:
101
102     1. Breaking up subtract operations into addition + negate, where
103     it would promote the reassociation of adds.
104
105     2. Left linearization of the expression trees, so that (A+B)+(C+D)
106     becomes (((A+B)+C)+D), which is easier for us to rewrite later.
107     During linearization, we place the operands of the binary
108     expressions into a vector of operand_entry_t
109
110     3. Optimization of the operand lists, eliminating things like a +
111     -a, a & a, etc.
112
113     3a. Combine repeated factors with the same occurrence counts
114     into a __builtin_powi call that will later be optimized into
115     an optimal number of multiplies.
116
117     4. Rewrite the expression trees we linearized and optimized so
118     they are in proper rank order.
119
120     5. Repropagate negates, as nothing else will clean it up ATM.
121
122     A bit of theory on #4, since nobody seems to write anything down
123     about why it makes sense to do it the way they do it:
124
125     We could do this much nicer theoretically, but don't (for reasons
126     explained after how to do it theoretically nice :P).
127
128     In order to promote the most redundancy elimination, you want
129     binary expressions whose operands are the same rank (or
130     preferably, the same value) exposed to the redundancy eliminator,
131     for possible elimination.
132
133     So the way to do this if we really cared, is to build the new op
134     tree from the leaves to the roots, merging as you go, and putting the
135     new op on the end of the worklist, until you are left with one
136     thing on the worklist.
137
138     IE if you have to rewrite the following set of operands (listed with
139     rank in parentheses), with opcode PLUS_EXPR:
140
141     a (1),  b (1),  c (1),  d (2), e (2)
142
143
144     We start with our merge worklist empty, and the ops list with all of
145     those on it.
146
147     You want to first merge all leaves of the same rank, as much as
148     possible.
149
150     So first build a binary op of
151
152     mergetmp = a + b, and put "mergetmp" on the merge worklist.
153
154     Because there is no three operand form of PLUS_EXPR, c is not going to
155     be exposed to redundancy elimination as a rank 1 operand.
156
157     So you might as well throw it on the merge worklist (you could also
158     consider it to now be a rank two operand, and merge it with d and e,
159     but in this case, you then have evicted e from a binary op. So at
160     least in this situation, you can't win.)
161
162     Then build a binary op of d + e
163     mergetmp2 = d + e
164
165     and put mergetmp2 on the merge worklist.
166
167     so merge worklist = {mergetmp, c, mergetmp2}
168
169     Continue building binary ops of these operations until you have only
170     one operation left on the worklist.
171
172     So we have
173
174     build binary op
175     mergetmp3 = mergetmp + c
176
177     worklist = {mergetmp2, mergetmp3}
178
179     mergetmp4 = mergetmp2 + mergetmp3
180
181     worklist = {mergetmp4}
182
183     because we have one operation left, we can now just set the original
184     statement equal to the result of that operation.
185
186     This will at least expose a + b  and d + e to redundancy elimination
187     as binary operations.
188
189     For extra points, you can reuse the old statements to build the
190     mergetmps, since you shouldn't run out.
191
192     So why don't we do this?
193
194     Because it's expensive, and rarely will help.  Most trees we are
195     reassociating have 3 or less ops.  If they have 2 ops, they already
196     will be written into a nice single binary op.  If you have 3 ops, a
197     single simple check suffices to tell you whether the first two are of the
198     same rank.  If so, you know to order it
199
200     mergetmp = op1 + op2
201     newstmt = mergetmp + op3
202
203     instead of
204     mergetmp = op2 + op3
205     newstmt = mergetmp + op1
206
207     If all three are of the same rank, you can't expose them all in a
208     single binary operator anyway, so the above is *still* the best you
209     can do.
210
211     Thus, this is what we do.  When we have three ops left, we check to see
212     what order to put them in, and call it a day.  As a nod to vector sum
213     reduction, we check if any of the ops are really a phi node that is a
214     destructive update for the associating op, and keep the destructive
215     update together for vector sum reduction recognition.  */
216
217
218 /* Statistics */
219 static struct
220 {
221   int linearized;
222   int constants_eliminated;
223   int ops_eliminated;
224   int rewritten;
225   int pows_encountered;
226   int pows_created;
227 } reassociate_stats;
228
229 /* Operator, rank pair.  */
230 typedef struct operand_entry
231 {
232   unsigned int rank;
233   int id;
234   tree op;
235   unsigned int count;
236 } *operand_entry_t;
237
238 static alloc_pool operand_entry_pool;
239
240 /* This is used to assign a unique ID to each struct operand_entry
241    so that qsort results are identical on different hosts.  */
242 static int next_operand_entry_id;
243
244 /* Starting rank number for a given basic block, so that we can rank
245    operations using unmovable instructions in that BB based on the bb
246    depth.  */
247 static long *bb_rank;
248
249 /* Operand->rank hashtable.  */
250 static hash_map<tree, long> *operand_rank;
251
252 /* Vector of SSA_NAMEs on which after reassociate_bb is done with
253    all basic blocks the CFG should be adjusted - basic blocks
254    split right after that SSA_NAME's definition statement and before
255    the only use, which must be a bit ior.  */
256 static vec<tree> reassoc_branch_fixups;
257
258 /* Forward decls.  */
259 static long get_rank (tree);
260 static bool reassoc_stmt_dominates_stmt_p (gimple, gimple);
261
262 /* Wrapper around gsi_remove, which adjusts gimple_uid of debug stmts
263    possibly added by gsi_remove.  */
264
265 bool
266 reassoc_remove_stmt (gimple_stmt_iterator *gsi)
267 {
268   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
269
270   if (!MAY_HAVE_DEBUG_STMTS || gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
271     return gsi_remove (gsi, true);
272
273   gimple_stmt_iterator prev = *gsi;
274   gsi_prev (&prev);
275   unsigned uid = gimple_uid (stmt);
276   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
277   bool ret = gsi_remove (gsi, true);
278   if (!gsi_end_p (prev))
279     gsi_next (&prev);
280   else
281     prev = gsi_start_bb (bb);
282   gimple end_stmt = gsi_stmt (*gsi);
283   while ((stmt = gsi_stmt (prev)) != end_stmt)
284     {
285       gcc_assert (stmt && is_gimple_debug (stmt) && gimple_uid (stmt) == 0);
286       gimple_set_uid (stmt, uid);
287       gsi_next (&prev);
288     }
289   return ret;
290 }
291
292 /* Bias amount for loop-carried phis.  We want this to be larger than
293    the depth of any reassociation tree we can see, but not larger than
294    the rank difference between two blocks.  */
295 #define PHI_LOOP_BIAS (1 << 15)
296
297 /* Rank assigned to a phi statement.  If STMT is a loop-carried phi of
298    an innermost loop, and the phi has only a single use which is inside
299    the loop, then the rank is the block rank of the loop latch plus an
300    extra bias for the loop-carried dependence.  This causes expressions
301    calculated into an accumulator variable to be independent for each
302    iteration of the loop.  If STMT is some other phi, the rank is the
303    block rank of its containing block.  */
304 static long
305 phi_rank (gimple stmt)
306 {
307   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
308   struct loop *father = bb->loop_father;
309   tree res;
310   unsigned i;
311   use_operand_p use;
312   gimple use_stmt;
313
314   /* We only care about real loops (those with a latch).  */
315   if (!father->latch)
316     return bb_rank[bb->index];
317
318   /* Interesting phis must be in headers of innermost loops.  */
319   if (bb != father->header
320       || father->inner)
321     return bb_rank[bb->index];
322
323   /* Ignore virtual SSA_NAMEs.  */
324   res = gimple_phi_result (stmt);
325   if (virtual_operand_p (res))
326     return bb_rank[bb->index];
327
328   /* The phi definition must have a single use, and that use must be
329      within the loop.  Otherwise this isn't an accumulator pattern.  */
330   if (!single_imm_use (res, &use, &use_stmt)
331       || gimple_bb (use_stmt)->loop_father != father)
332     return bb_rank[bb->index];
333
334   /* Look for phi arguments from within the loop.  If found, bias this phi.  */
335   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (stmt); i++)
336     {
337       tree arg = gimple_phi_arg_def (stmt, i);
338       if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
339           && !SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (arg))
340         {
341           gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
342           if (gimple_bb (def_stmt)->loop_father == father)
343             return bb_rank[father->latch->index] + PHI_LOOP_BIAS;
344         }
345     }
346
347   /* Must be an uninteresting phi.  */
348   return bb_rank[bb->index];
349 }
350
351 /* If EXP is an SSA_NAME defined by a PHI statement that represents a
352    loop-carried dependence of an innermost loop, return TRUE; else
353    return FALSE.  */
354 static bool
355 loop_carried_phi (tree exp)
356 {
357   gimple phi_stmt;
358   long block_rank;
359
360   if (TREE_CODE (exp) != SSA_NAME
361       || SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (exp))
362     return false;
363
364   phi_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (exp);
365
366   if (gimple_code (SSA_NAME_DEF_STMT (exp)) != GIMPLE_PHI)
367     return false;
368
369   /* Non-loop-carried phis have block rank.  Loop-carried phis have
370      an additional bias added in.  If this phi doesn't have block rank,
371      it's biased and should not be propagated.  */
372   block_rank = bb_rank[gimple_bb (phi_stmt)->index];
373
374   if (phi_rank (phi_stmt) != block_rank)
375     return true;
376
377   return false;
378 }
379
380 /* Return the maximum of RANK and the rank that should be propagated
381    from expression OP.  For most operands, this is just the rank of OP.
382    For loop-carried phis, the value is zero to avoid undoing the bias
383    in favor of the phi.  */
384 static long
385 propagate_rank (long rank, tree op)
386 {
387   long op_rank;
388
389   if (loop_carried_phi (op))
390     return rank;
391
392   op_rank = get_rank (op);
393
394   return MAX (rank, op_rank);
395 }
396
397 /* Look up the operand rank structure for expression E.  */
398
399 static inline long
400 find_operand_rank (tree e)
401 {
402   long *slot = operand_rank->get (e);
403   return slot ? *slot : -1;
404 }
405
406 /* Insert {E,RANK} into the operand rank hashtable.  */
407
408 static inline void
409 insert_operand_rank (tree e, long rank)
410 {
411   gcc_assert (rank > 0);
412   gcc_assert (!operand_rank->put (e, rank));
413 }
414
415 /* Given an expression E, return the rank of the expression.  */
416
417 static long
418 get_rank (tree e)
419 {
420   /* Constants have rank 0.  */
421   if (is_gimple_min_invariant (e))
422     return 0;
423
424   /* SSA_NAME's have the rank of the expression they are the result
425      of.
426      For globals and uninitialized values, the rank is 0.
427      For function arguments, use the pre-setup rank.
428      For PHI nodes, stores, asm statements, etc, we use the rank of
429      the BB.
430      For simple operations, the rank is the maximum rank of any of
431      its operands, or the bb_rank, whichever is less.
432      I make no claims that this is optimal, however, it gives good
433      results.  */
434
435   /* We make an exception to the normal ranking system to break
436      dependences of accumulator variables in loops.  Suppose we
437      have a simple one-block loop containing:
438
439        x_1 = phi(x_0, x_2)
440        b = a + x_1
441        c = b + d
442        x_2 = c + e
443
444      As shown, each iteration of the calculation into x is fully
445      dependent upon the iteration before it.  We would prefer to
446      see this in the form:
447
448        x_1 = phi(x_0, x_2)
449        b = a + d
450        c = b + e
451        x_2 = c + x_1
452
453      If the loop is unrolled, the calculations of b and c from
454      different iterations can be interleaved.
455
456      To obtain this result during reassociation, we bias the rank
457      of the phi definition x_1 upward, when it is recognized as an
458      accumulator pattern.  The artificial rank causes it to be 
459      added last, providing the desired independence.  */
460
461   if (TREE_CODE (e) == SSA_NAME)
462     {
463       gimple stmt;
464       long rank;
465       int i, n;
466       tree op;
467
468       if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (e))
469         return find_operand_rank (e);
470
471       stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (e);
472       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
473         return phi_rank (stmt);
474
475       if (!is_gimple_assign (stmt)
476           || gimple_vdef (stmt))
477         return bb_rank[gimple_bb (stmt)->index];
478
479       /* If we already have a rank for this expression, use that.  */
480       rank = find_operand_rank (e);
481       if (rank != -1)
482         return rank;
483
484       /* Otherwise, find the maximum rank for the operands.  As an
485          exception, remove the bias from loop-carried phis when propagating
486          the rank so that dependent operations are not also biased.  */
487       rank = 0;
488       if (gimple_assign_single_p (stmt))
489         {
490           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
491           n = TREE_OPERAND_LENGTH (rhs);
492           if (n == 0)
493             rank = propagate_rank (rank, rhs);
494           else
495             {
496               for (i = 0; i < n; i++)
497                 {
498                   op = TREE_OPERAND (rhs, i);
499
500                   if (op != NULL_TREE)
501                     rank = propagate_rank (rank, op);
502                 }
503             }
504         }
505       else
506         {
507           n = gimple_num_ops (stmt);
508           for (i = 1; i < n; i++)
509             {
510               op = gimple_op (stmt, i);
511               gcc_assert (op);
512               rank = propagate_rank (rank, op);
513             }
514         }
515
516       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
517         {
518           fprintf (dump_file, "Rank for ");
519           print_generic_expr (dump_file, e, 0);
520           fprintf (dump_file, " is %ld\n", (rank + 1));
521         }
522
523       /* Note the rank in the hashtable so we don't recompute it.  */
524       insert_operand_rank (e, (rank + 1));
525       return (rank + 1);
526     }
527
528   /* Globals, etc,  are rank 0 */
529   return 0;
530 }
531
532
533 /* We want integer ones to end up last no matter what, since they are
534    the ones we can do the most with.  */
535 #define INTEGER_CONST_TYPE 1 << 3
536 #define FLOAT_CONST_TYPE 1 << 2
537 #define OTHER_CONST_TYPE 1 << 1
538
539 /* Classify an invariant tree into integer, float, or other, so that
540    we can sort them to be near other constants of the same type.  */
541 static inline int
542 constant_type (tree t)
543 {
544   if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
545     return INTEGER_CONST_TYPE;
546   else if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
547     return FLOAT_CONST_TYPE;
548   else
549     return OTHER_CONST_TYPE;
550 }
551
552 /* qsort comparison function to sort operand entries PA and PB by rank
553    so that the sorted array is ordered by rank in decreasing order.  */
554 static int
555 sort_by_operand_rank (const void *pa, const void *pb)
556 {
557   const operand_entry_t oea = *(const operand_entry_t *)pa;
558   const operand_entry_t oeb = *(const operand_entry_t *)pb;
559
560   /* It's nicer for optimize_expression if constants that are likely
561      to fold when added/multiplied//whatever are put next to each
562      other.  Since all constants have rank 0, order them by type.  */
563   if (oeb->rank == 0 && oea->rank == 0)
564     {
565       if (constant_type (oeb->op) != constant_type (oea->op))
566         return constant_type (oeb->op) - constant_type (oea->op);
567       else
568         /* To make sorting result stable, we use unique IDs to determine
569            order.  */
570         return oeb->id - oea->id;
571     }
572
573   /* Lastly, make sure the versions that are the same go next to each
574      other.  */
575   if ((oeb->rank - oea->rank == 0)
576       && TREE_CODE (oea->op) == SSA_NAME
577       && TREE_CODE (oeb->op) == SSA_NAME)
578     {
579       /* As SSA_NAME_VERSION is assigned pretty randomly, because we reuse
580          versions of removed SSA_NAMEs, so if possible, prefer to sort
581          based on basic block and gimple_uid of the SSA_NAME_DEF_STMT.
582          See PR60418.  */
583       if (!SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (oea->op)
584           && !SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (oeb->op)
585           && SSA_NAME_VERSION (oeb->op) != SSA_NAME_VERSION (oea->op))
586         {
587           gimple stmta = SSA_NAME_DEF_STMT (oea->op);
588           gimple stmtb = SSA_NAME_DEF_STMT (oeb->op);
589           basic_block bba = gimple_bb (stmta);
590           basic_block bbb = gimple_bb (stmtb);
591           if (bbb != bba)
592             {
593               if (bb_rank[bbb->index] != bb_rank[bba->index])
594                 return bb_rank[bbb->index] - bb_rank[bba->index];
595             }
596           else
597             {
598               bool da = reassoc_stmt_dominates_stmt_p (stmta, stmtb);
599               bool db = reassoc_stmt_dominates_stmt_p (stmtb, stmta);
600               if (da != db)
601                 return da ? 1 : -1;
602             }
603         }
604
605       if (SSA_NAME_VERSION (oeb->op) != SSA_NAME_VERSION (oea->op))
606         return SSA_NAME_VERSION (oeb->op) - SSA_NAME_VERSION (oea->op);
607       else
608         return oeb->id - oea->id;
609     }
610
611   if (oeb->rank != oea->rank)
612     return oeb->rank - oea->rank;
613   else
614     return oeb->id - oea->id;
615 }
616
617 /* Add an operand entry to *OPS for the tree operand OP.  */
618
619 static void
620 add_to_ops_vec (vec<operand_entry_t> *ops, tree op)
621 {
622   operand_entry_t oe = (operand_entry_t) pool_alloc (operand_entry_pool);
623
624   oe->op = op;
625   oe->rank = get_rank (op);
626   oe->id = next_operand_entry_id++;
627   oe->count = 1;
628   ops->safe_push (oe);
629 }
630
631 /* Add an operand entry to *OPS for the tree operand OP with repeat
632    count REPEAT.  */
633
634 static void
635 add_repeat_to_ops_vec (vec<operand_entry_t> *ops, tree op,
636                        HOST_WIDE_INT repeat)
637 {
638   operand_entry_t oe = (operand_entry_t) pool_alloc (operand_entry_pool);
639
640   oe->op = op;
641   oe->rank = get_rank (op);
642   oe->id = next_operand_entry_id++;
643   oe->count = repeat;
644   ops->safe_push (oe);
645
646   reassociate_stats.pows_encountered++;
647 }
648
649 /* Return true if STMT is reassociable operation containing a binary
650    operation with tree code CODE, and is inside LOOP.  */
651
652 static bool
653 is_reassociable_op (gimple stmt, enum tree_code code, struct loop *loop)
654 {
655   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
656
657   if (gimple_bb (stmt) == NULL)
658     return false;
659
660   if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
661     return false;
662
663   if (is_gimple_assign (stmt)
664       && gimple_assign_rhs_code (stmt) == code
665       && has_single_use (gimple_assign_lhs (stmt)))
666     return true;
667
668   return false;
669 }
670
671
672 /* Given NAME, if NAME is defined by a unary operation OPCODE, return the
673    operand of the negate operation.  Otherwise, return NULL.  */
674
675 static tree
676 get_unary_op (tree name, enum tree_code opcode)
677 {
678   gimple stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
679
680   if (!is_gimple_assign (stmt))
681     return NULL_TREE;
682
683   if (gimple_assign_rhs_code (stmt) == opcode)
684     return gimple_assign_rhs1 (stmt);
685   return NULL_TREE;
686 }
687
688 /* If CURR and LAST are a pair of ops that OPCODE allows us to
689    eliminate through equivalences, do so, remove them from OPS, and
690    return true.  Otherwise, return false.  */
691
692 static bool
693 eliminate_duplicate_pair (enum tree_code opcode,
694                           vec<operand_entry_t> *ops,
695                           bool *all_done,
696                           unsigned int i,
697                           operand_entry_t curr,
698                           operand_entry_t last)
699 {
700
701   /* If we have two of the same op, and the opcode is & |, min, or max,
702      we can eliminate one of them.
703      If we have two of the same op, and the opcode is ^, we can
704      eliminate both of them.  */
705
706   if (last && last->op == curr->op)
707     {
708       switch (opcode)
709         {
710         case MAX_EXPR:
711         case MIN_EXPR:
712         case BIT_IOR_EXPR:
713         case BIT_AND_EXPR:
714           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
715             {
716               fprintf (dump_file, "Equivalence: ");
717               print_generic_expr (dump_file, curr->op, 0);
718               fprintf (dump_file, " [&|minmax] ");
719               print_generic_expr (dump_file, last->op, 0);
720               fprintf (dump_file, " -> ");
721               print_generic_stmt (dump_file, last->op, 0);
722             }
723
724           ops->ordered_remove (i);
725           reassociate_stats.ops_eliminated ++;
726
727           return true;
728
729         case BIT_XOR_EXPR:
730           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
731             {
732               fprintf (dump_file, "Equivalence: ");
733               print_generic_expr (dump_file, curr->op, 0);
734               fprintf (dump_file, " ^ ");
735               print_generic_expr (dump_file, last->op, 0);
736               fprintf (dump_file, " -> nothing\n");
737             }
738
739           reassociate_stats.ops_eliminated += 2;
740
741           if (ops->length () == 2)
742             {
743               ops->create (0);
744               add_to_ops_vec (ops, build_zero_cst (TREE_TYPE (last->op)));
745               *all_done = true;
746             }
747           else
748             {
749               ops->ordered_remove (i-1);
750               ops->ordered_remove (i-1);
751             }
752
753           return true;
754
755         default:
756           break;
757         }
758     }
759   return false;
760 }
761
762 static vec<tree> plus_negates;
763
764 /* If OPCODE is PLUS_EXPR, CURR->OP is a negate expression or a bitwise not
765    expression, look in OPS for a corresponding positive operation to cancel
766    it out.  If we find one, remove the other from OPS, replace
767    OPS[CURRINDEX] with 0 or -1, respectively, and return true.  Otherwise,
768    return false. */
769
770 static bool
771 eliminate_plus_minus_pair (enum tree_code opcode,
772                            vec<operand_entry_t> *ops,
773                            unsigned int currindex,
774                            operand_entry_t curr)
775 {
776   tree negateop;
777   tree notop;
778   unsigned int i;
779   operand_entry_t oe;
780
781   if (opcode != PLUS_EXPR || TREE_CODE (curr->op) != SSA_NAME)
782     return false;
783
784   negateop = get_unary_op (curr->op, NEGATE_EXPR);
785   notop = get_unary_op (curr->op, BIT_NOT_EXPR);
786   if (negateop == NULL_TREE && notop == NULL_TREE)
787     return false;
788
789   /* Any non-negated version will have a rank that is one less than
790      the current rank.  So once we hit those ranks, if we don't find
791      one, we can stop.  */
792
793   for (i = currindex + 1;
794        ops->iterate (i, &oe)
795        && oe->rank >= curr->rank - 1 ;
796        i++)
797     {
798       if (oe->op == negateop)
799         {
800
801           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
802             {
803               fprintf (dump_file, "Equivalence: ");
804               print_generic_expr (dump_file, negateop, 0);
805               fprintf (dump_file, " + -");
806               print_generic_expr (dump_file, oe->op, 0);
807               fprintf (dump_file, " -> 0\n");
808             }
809
810           ops->ordered_remove (i);
811           add_to_ops_vec (ops, build_zero_cst (TREE_TYPE (oe->op)));
812           ops->ordered_remove (currindex);
813           reassociate_stats.ops_eliminated ++;
814
815           return true;
816         }
817       else if (oe->op == notop)
818         {
819           tree op_type = TREE_TYPE (oe->op);
820
821           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
822             {
823               fprintf (dump_file, "Equivalence: ");
824               print_generic_expr (dump_file, notop, 0);
825               fprintf (dump_file, " + ~");
826               print_generic_expr (dump_file, oe->op, 0);
827               fprintf (dump_file, " -> -1\n");
828             }
829
830           ops->ordered_remove (i);
831           add_to_ops_vec (ops, build_int_cst_type (op_type, -1));
832           ops->ordered_remove (currindex);
833           reassociate_stats.ops_eliminated ++;
834
835           return true;
836         }
837     }
838
839   /* CURR->OP is a negate expr in a plus expr: save it for later
840      inspection in repropagate_negates().  */
841   if (negateop != NULL_TREE)
842     plus_negates.safe_push (curr->op);
843
844   return false;
845 }
846
847 /* If OPCODE is BIT_IOR_EXPR, BIT_AND_EXPR, and, CURR->OP is really a
848    bitwise not expression, look in OPS for a corresponding operand to
849    cancel it out.  If we find one, remove the other from OPS, replace
850    OPS[CURRINDEX] with 0, and return true.  Otherwise, return
851    false. */
852
853 static bool
854 eliminate_not_pairs (enum tree_code opcode,
855                      vec<operand_entry_t> *ops,
856                      unsigned int currindex,
857                      operand_entry_t curr)
858 {
859   tree notop;
860   unsigned int i;
861   operand_entry_t oe;
862
863   if ((opcode != BIT_IOR_EXPR && opcode != BIT_AND_EXPR)
864       || TREE_CODE (curr->op) != SSA_NAME)
865     return false;
866
867   notop = get_unary_op (curr->op, BIT_NOT_EXPR);
868   if (notop == NULL_TREE)
869     return false;
870
871   /* Any non-not version will have a rank that is one less than
872      the current rank.  So once we hit those ranks, if we don't find
873      one, we can stop.  */
874
875   for (i = currindex + 1;
876        ops->iterate (i, &oe)
877        && oe->rank >= curr->rank - 1;
878        i++)
879     {
880       if (oe->op == notop)
881         {
882           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
883             {
884               fprintf (dump_file, "Equivalence: ");
885               print_generic_expr (dump_file, notop, 0);
886               if (opcode == BIT_AND_EXPR)
887                 fprintf (dump_file, " & ~");
888               else if (opcode == BIT_IOR_EXPR)
889                 fprintf (dump_file, " | ~");
890               print_generic_expr (dump_file, oe->op, 0);
891               if (opcode == BIT_AND_EXPR)
892                 fprintf (dump_file, " -> 0\n");
893               else if (opcode == BIT_IOR_EXPR)
894                 fprintf (dump_file, " -> -1\n");
895             }
896
897           if (opcode == BIT_AND_EXPR)
898             oe->op = build_zero_cst (TREE_TYPE (oe->op));
899           else if (opcode == BIT_IOR_EXPR)
900             oe->op = build_all_ones_cst (TREE_TYPE (oe->op));
901
902           reassociate_stats.ops_eliminated += ops->length () - 1;
903           ops->truncate (0);
904           ops->quick_push (oe);
905           return true;
906         }
907     }
908
909   return false;
910 }
911
912 /* Use constant value that may be present in OPS to try to eliminate
913    operands.  Note that this function is only really used when we've
914    eliminated ops for other reasons, or merged constants.  Across
915    single statements, fold already does all of this, plus more.  There
916    is little point in duplicating logic, so I've only included the
917    identities that I could ever construct testcases to trigger.  */
918
919 static void
920 eliminate_using_constants (enum tree_code opcode,
921                            vec<operand_entry_t> *ops)
922 {
923   operand_entry_t oelast = ops->last ();
924   tree type = TREE_TYPE (oelast->op);
925
926   if (oelast->rank == 0
927       && (INTEGRAL_TYPE_P (type) || FLOAT_TYPE_P (type)))
928     {
929       switch (opcode)
930         {
931         case BIT_AND_EXPR:
932           if (integer_zerop (oelast->op))
933             {
934               if (ops->length () != 1)
935                 {
936                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
937                     fprintf (dump_file, "Found & 0, removing all other ops\n");
938
939                   reassociate_stats.ops_eliminated += ops->length () - 1;
940
941                   ops->truncate (0);
942                   ops->quick_push (oelast);
943                   return;
944                 }
945             }
946           else if (integer_all_onesp (oelast->op))
947             {
948               if (ops->length () != 1)
949                 {
950                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
951                     fprintf (dump_file, "Found & -1, removing\n");
952                   ops->pop ();
953                   reassociate_stats.ops_eliminated++;
954                 }
955             }
956           break;
957         case BIT_IOR_EXPR:
958           if (integer_all_onesp (oelast->op))
959             {
960               if (ops->length () != 1)
961                 {
962                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
963                     fprintf (dump_file, "Found | -1, removing all other ops\n");
964
965                   reassociate_stats.ops_eliminated += ops->length () - 1;
966
967                   ops->truncate (0);
968                   ops->quick_push (oelast);
969                   return;
970                 }
971             }
972           else if (integer_zerop (oelast->op))
973             {
974               if (ops->length () != 1)
975                 {
976                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
977                     fprintf (dump_file, "Found | 0, removing\n");
978                   ops->pop ();
979                   reassociate_stats.ops_eliminated++;
980                 }
981             }
982           break;
983         case MULT_EXPR:
984           if (integer_zerop (oelast->op)
985               || (FLOAT_TYPE_P (type)
986                   && !HONOR_NANS (type)
987                   && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
988                   && real_zerop (oelast->op)))
989             {
990               if (ops->length () != 1)
991                 {
992                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
993                     fprintf (dump_file, "Found * 0, removing all other ops\n");
994
995                   reassociate_stats.ops_eliminated += ops->length () - 1;
996                   ops->truncate (1);
997                   ops->quick_push (oelast);
998                   return;
999                 }
1000             }
1001           else if (integer_onep (oelast->op)
1002                    || (FLOAT_TYPE_P (type)
1003                        && !HONOR_SNANS (type)
1004                        && real_onep (oelast->op)))
1005             {
1006               if (ops->length () != 1)
1007                 {
1008                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1009                     fprintf (dump_file, "Found * 1, removing\n");
1010                   ops->pop ();
1011                   reassociate_stats.ops_eliminated++;
1012                   return;
1013                 }
1014             }
1015           break;
1016         case BIT_XOR_EXPR:
1017         case PLUS_EXPR:
1018         case MINUS_EXPR:
1019           if (integer_zerop (oelast->op)
1020               || (FLOAT_TYPE_P (type)
1021                   && (opcode == PLUS_EXPR || opcode == MINUS_EXPR)
1022                   && fold_real_zero_addition_p (type, oelast->op,
1023                                                 opcode == MINUS_EXPR)))
1024             {
1025               if (ops->length () != 1)
1026                 {
1027                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1028                     fprintf (dump_file, "Found [|^+] 0, removing\n");
1029                   ops->pop ();
1030                   reassociate_stats.ops_eliminated++;
1031                   return;
1032                 }
1033             }
1034           break;
1035         default:
1036           break;
1037         }
1038     }
1039 }
1040
1041
1042 static void linearize_expr_tree (vec<operand_entry_t> *, gimple,
1043                                  bool, bool);
1044
1045 /* Structure for tracking and counting operands.  */
1046 typedef struct oecount_s {
1047   int cnt;
1048   int id;
1049   enum tree_code oecode;
1050   tree op;
1051 } oecount;
1052
1053
1054 /* The heap for the oecount hashtable and the sorted list of operands.  */
1055 static vec<oecount> cvec;
1056
1057
1058 /* Oecount hashtable helpers.  */
1059
1060 struct oecount_hasher
1061 {
1062   typedef int value_type;
1063   typedef int compare_type;
1064   typedef int store_values_directly;
1065   static inline hashval_t hash (const value_type &);
1066   static inline bool equal (const value_type &, const compare_type &);
1067   static bool is_deleted (int &v) { return v == 1; }
1068   static void mark_deleted (int &e) { e = 1; }
1069   static bool is_empty (int &v) { return v == 0; }
1070   static void mark_empty (int &e) { e = 0; }
1071   static void remove (int &) {}
1072 };
1073
1074 /* Hash function for oecount.  */
1075
1076 inline hashval_t
1077 oecount_hasher::hash (const value_type &p)
1078 {
1079   const oecount *c = &cvec[p - 42];
1080   return htab_hash_pointer (c->op) ^ (hashval_t)c->oecode;
1081 }
1082
1083 /* Comparison function for oecount.  */
1084
1085 inline bool
1086 oecount_hasher::equal (const value_type &p1, const compare_type &p2)
1087 {
1088   const oecount *c1 = &cvec[p1 - 42];
1089   const oecount *c2 = &cvec[p2 - 42];
1090   return (c1->oecode == c2->oecode
1091           && c1->op == c2->op);
1092 }
1093
1094 /* Comparison function for qsort sorting oecount elements by count.  */
1095
1096 static int
1097 oecount_cmp (const void *p1, const void *p2)
1098 {
1099   const oecount *c1 = (const oecount *)p1;
1100   const oecount *c2 = (const oecount *)p2;
1101   if (c1->cnt != c2->cnt)
1102     return c1->cnt - c2->cnt;
1103   else
1104     /* If counts are identical, use unique IDs to stabilize qsort.  */
1105     return c1->id - c2->id;
1106 }
1107
1108 /* Return TRUE iff STMT represents a builtin call that raises OP
1109    to some exponent.  */
1110
1111 static bool
1112 stmt_is_power_of_op (gimple stmt, tree op)
1113 {
1114   tree fndecl;
1115
1116   if (!is_gimple_call (stmt))
1117     return false;
1118
1119   fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
1120
1121   if (!fndecl
1122       || DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) != BUILT_IN_NORMAL)
1123     return false;
1124
1125   switch (DECL_FUNCTION_CODE (gimple_call_fndecl (stmt)))
1126     {
1127     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_POW):
1128     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_POWI):
1129       return (operand_equal_p (gimple_call_arg (stmt, 0), op, 0));
1130       
1131     default:
1132       return false;
1133     }
1134 }
1135
1136 /* Given STMT which is a __builtin_pow* call, decrement its exponent
1137    in place and return the result.  Assumes that stmt_is_power_of_op
1138    was previously called for STMT and returned TRUE.  */
1139
1140 static HOST_WIDE_INT
1141 decrement_power (gimple stmt)
1142 {
1143   REAL_VALUE_TYPE c, cint;
1144   HOST_WIDE_INT power;
1145   tree arg1;
1146
1147   switch (DECL_FUNCTION_CODE (gimple_call_fndecl (stmt)))
1148     {
1149     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_POW):
1150       arg1 = gimple_call_arg (stmt, 1);
1151       c = TREE_REAL_CST (arg1);
1152       power = real_to_integer (&c) - 1;
1153       real_from_integer (&cint, VOIDmode, power, SIGNED);
1154       gimple_call_set_arg (stmt, 1, build_real (TREE_TYPE (arg1), cint));
1155       return power;
1156
1157     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_POWI):
1158       arg1 = gimple_call_arg (stmt, 1);
1159       power = TREE_INT_CST_LOW (arg1) - 1;
1160       gimple_call_set_arg (stmt, 1, build_int_cst (TREE_TYPE (arg1), power));
1161       return power;
1162
1163     default:
1164       gcc_unreachable ();
1165     }
1166 }
1167
1168 /* Find the single immediate use of STMT's LHS, and replace it
1169    with OP.  Remove STMT.  If STMT's LHS is the same as *DEF,
1170    replace *DEF with OP as well.  */
1171
1172 static void
1173 propagate_op_to_single_use (tree op, gimple stmt, tree *def)
1174 {
1175   tree lhs;
1176   gimple use_stmt;
1177   use_operand_p use;
1178   gimple_stmt_iterator gsi;
1179
1180   if (is_gimple_call (stmt))
1181     lhs = gimple_call_lhs (stmt);
1182   else
1183     lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
1184
1185   gcc_assert (has_single_use (lhs));
1186   single_imm_use (lhs, &use, &use_stmt);
1187   if (lhs == *def)
1188     *def = op;
1189   SET_USE (use, op);
1190   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1191     update_stmt (use_stmt);
1192   gsi = gsi_for_stmt (stmt);
1193   unlink_stmt_vdef (stmt);
1194   reassoc_remove_stmt (&gsi);
1195   release_defs (stmt);
1196 }
1197
1198 /* Walks the linear chain with result *DEF searching for an operation
1199    with operand OP and code OPCODE removing that from the chain.  *DEF
1200    is updated if there is only one operand but no operation left.  */
1201
1202 static void
1203 zero_one_operation (tree *def, enum tree_code opcode, tree op)
1204 {
1205   gimple stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (*def);
1206
1207   do
1208     {
1209       tree name;
1210
1211       if (opcode == MULT_EXPR
1212           && stmt_is_power_of_op (stmt, op))
1213         {
1214           if (decrement_power (stmt) == 1)
1215             propagate_op_to_single_use (op, stmt, def);
1216           return;
1217         }
1218
1219       name = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1220
1221       /* If this is the operation we look for and one of the operands
1222          is ours simply propagate the other operand into the stmts
1223          single use.  */
1224       if (gimple_assign_rhs_code (stmt) == opcode
1225           && (name == op
1226               || gimple_assign_rhs2 (stmt) == op))
1227         {
1228           if (name == op)
1229             name = gimple_assign_rhs2 (stmt);
1230           propagate_op_to_single_use (name, stmt, def);
1231           return;
1232         }
1233
1234       /* We might have a multiply of two __builtin_pow* calls, and
1235          the operand might be hiding in the rightmost one.  */
1236       if (opcode == MULT_EXPR
1237           && gimple_assign_rhs_code (stmt) == opcode
1238           && TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (stmt)) == SSA_NAME
1239           && has_single_use (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
1240         {
1241           gimple stmt2 = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs2 (stmt));
1242           if (stmt_is_power_of_op (stmt2, op))
1243             {
1244               if (decrement_power (stmt2) == 1)
1245                 propagate_op_to_single_use (op, stmt2, def);
1246               return;
1247             }
1248         }
1249
1250       /* Continue walking the chain.  */
1251       gcc_assert (name != op
1252                   && TREE_CODE (name) == SSA_NAME);
1253       stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
1254     }
1255   while (1);
1256 }
1257
1258 /* Returns true if statement S1 dominates statement S2.  Like
1259    stmt_dominates_stmt_p, but uses stmt UIDs to optimize.  */
1260
1261 static bool
1262 reassoc_stmt_dominates_stmt_p (gimple s1, gimple s2)
1263 {
1264   basic_block bb1 = gimple_bb (s1), bb2 = gimple_bb (s2);
1265
1266   /* If bb1 is NULL, it should be a GIMPLE_NOP def stmt of an (D)
1267      SSA_NAME.  Assume it lives at the beginning of function and
1268      thus dominates everything.  */
1269   if (!bb1 || s1 == s2)
1270     return true;
1271
1272   /* If bb2 is NULL, it doesn't dominate any stmt with a bb.  */
1273   if (!bb2)
1274     return false;
1275
1276   if (bb1 == bb2)
1277     {
1278       /* PHIs in the same basic block are assumed to be
1279          executed all in parallel, if only one stmt is a PHI,
1280          it dominates the other stmt in the same basic block.  */
1281       if (gimple_code (s1) == GIMPLE_PHI)
1282         return true;
1283
1284       if (gimple_code (s2) == GIMPLE_PHI)
1285         return false;
1286
1287       gcc_assert (gimple_uid (s1) && gimple_uid (s2));
1288
1289       if (gimple_uid (s1) < gimple_uid (s2))
1290         return true;
1291
1292       if (gimple_uid (s1) > gimple_uid (s2))
1293         return false;
1294
1295       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (s1);
1296       unsigned int uid = gimple_uid (s1);
1297       for (gsi_next (&gsi); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1298         {
1299           gimple s = gsi_stmt (gsi);
1300           if (gimple_uid (s) != uid)
1301             break;
1302           if (s == s2)
1303             return true;
1304         }
1305
1306       return false;
1307     }
1308
1309   return dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb2, bb1);
1310 }
1311
1312 /* Insert STMT after INSERT_POINT.  */
1313
1314 static void
1315 insert_stmt_after (gimple stmt, gimple insert_point)
1316 {
1317   gimple_stmt_iterator gsi;
1318   basic_block bb;
1319
1320   if (gimple_code (insert_point) == GIMPLE_PHI)
1321     bb = gimple_bb (insert_point);
1322   else if (!stmt_ends_bb_p (insert_point))
1323     {
1324       gsi = gsi_for_stmt (insert_point);
1325       gimple_set_uid (stmt, gimple_uid (insert_point));
1326       gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
1327       return;
1328     }
1329   else
1330     /* We assume INSERT_POINT is a SSA_NAME_DEF_STMT of some SSA_NAME,
1331        thus if it must end a basic block, it should be a call that can
1332        throw, or some assignment that can throw.  If it throws, the LHS
1333        of it will not be initialized though, so only valid places using
1334        the SSA_NAME should be dominated by the fallthru edge.  */
1335     bb = find_fallthru_edge (gimple_bb (insert_point)->succs)->dest;
1336   gsi = gsi_after_labels (bb);
1337   if (gsi_end_p (gsi))
1338     {
1339       gimple_stmt_iterator gsi2 = gsi_last_bb (bb);
1340       gimple_set_uid (stmt,
1341                       gsi_end_p (gsi2) ? 1 : gimple_uid (gsi_stmt (gsi2)));
1342     }
1343   else
1344     gimple_set_uid (stmt, gimple_uid (gsi_stmt (gsi)));
1345   gsi_insert_before (&gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
1346 }
1347
1348 /* Builds one statement performing OP1 OPCODE OP2 using TMPVAR for
1349    the result.  Places the statement after the definition of either
1350    OP1 or OP2.  Returns the new statement.  */
1351
1352 static gimple
1353 build_and_add_sum (tree type, tree op1, tree op2, enum tree_code opcode)
1354 {
1355   gimple op1def = NULL, op2def = NULL;
1356   gimple_stmt_iterator gsi;
1357   tree op;
1358   gassign *sum;
1359
1360   /* Create the addition statement.  */
1361   op = make_ssa_name (type);
1362   sum = gimple_build_assign (op, opcode, op1, op2);
1363
1364   /* Find an insertion place and insert.  */
1365   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1366     op1def = SSA_NAME_DEF_STMT (op1);
1367   if (TREE_CODE (op2) == SSA_NAME)
1368     op2def = SSA_NAME_DEF_STMT (op2);
1369   if ((!op1def || gimple_nop_p (op1def))
1370       && (!op2def || gimple_nop_p (op2def)))
1371     {
1372       gsi = gsi_after_labels (single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)));
1373       if (gsi_end_p (gsi))
1374         {
1375           gimple_stmt_iterator gsi2
1376             = gsi_last_bb (single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)));
1377           gimple_set_uid (sum,
1378                           gsi_end_p (gsi2) ? 1 : gimple_uid (gsi_stmt (gsi2)));
1379         }
1380       else
1381         gimple_set_uid (sum, gimple_uid (gsi_stmt (gsi)));
1382       gsi_insert_before (&gsi, sum, GSI_NEW_STMT);
1383     }
1384   else
1385     {
1386       gimple insert_point;
1387       if ((!op1def || gimple_nop_p (op1def))
1388            || (op2def && !gimple_nop_p (op2def)
1389                && reassoc_stmt_dominates_stmt_p (op1def, op2def)))
1390         insert_point = op2def;
1391       else
1392         insert_point = op1def;
1393       insert_stmt_after (sum, insert_point);
1394     }
1395   update_stmt (sum);
1396
1397   return sum;
1398 }
1399
1400 /* Perform un-distribution of divisions and multiplications.
1401    A * X + B * X is transformed into (A + B) * X and A / X + B / X
1402    to (A + B) / X for real X.
1403
1404    The algorithm is organized as follows.
1405
1406     - First we walk the addition chain *OPS looking for summands that
1407       are defined by a multiplication or a real division.  This results
1408       in the candidates bitmap with relevant indices into *OPS.
1409
1410     - Second we build the chains of multiplications or divisions for
1411       these candidates, counting the number of occurrences of (operand, code)
1412       pairs in all of the candidates chains.
1413
1414     - Third we sort the (operand, code) pairs by number of occurrence and
1415       process them starting with the pair with the most uses.
1416
1417       * For each such pair we walk the candidates again to build a
1418         second candidate bitmap noting all multiplication/division chains
1419         that have at least one occurrence of (operand, code).
1420
1421       * We build an alternate addition chain only covering these
1422         candidates with one (operand, code) operation removed from their
1423         multiplication/division chain.
1424
1425       * The first candidate gets replaced by the alternate addition chain
1426         multiplied/divided by the operand.
1427
1428       * All candidate chains get disabled for further processing and
1429         processing of (operand, code) pairs continues.
1430
1431   The alternate addition chains built are re-processed by the main
1432   reassociation algorithm which allows optimizing a * x * y + b * y * x
1433   to (a + b ) * x * y in one invocation of the reassociation pass.  */
1434
1435 static bool
1436 undistribute_ops_list (enum tree_code opcode,
1437                        vec<operand_entry_t> *ops, struct loop *loop)
1438 {
1439   unsigned int length = ops->length ();
1440   operand_entry_t oe1;
1441   unsigned i, j;
1442   sbitmap candidates, candidates2;
1443   unsigned nr_candidates, nr_candidates2;
1444   sbitmap_iterator sbi0;
1445   vec<operand_entry_t> *subops;
1446   bool changed = false;
1447   int next_oecount_id = 0;
1448
1449   if (length <= 1
1450       || opcode != PLUS_EXPR)
1451     return false;
1452
1453   /* Build a list of candidates to process.  */
1454   candidates = sbitmap_alloc (length);
1455   bitmap_clear (candidates);
1456   nr_candidates = 0;
1457   FOR_EACH_VEC_ELT (*ops, i, oe1)
1458     {
1459       enum tree_code dcode;
1460       gimple oe1def;
1461
1462       if (TREE_CODE (oe1->op) != SSA_NAME)
1463         continue;
1464       oe1def = SSA_NAME_DEF_STMT (oe1->op);
1465       if (!is_gimple_assign (oe1def))
1466         continue;
1467       dcode = gimple_assign_rhs_code (oe1def);
1468       if ((dcode != MULT_EXPR
1469            && dcode != RDIV_EXPR)
1470           || !is_reassociable_op (oe1def, dcode, loop))
1471         continue;
1472
1473       bitmap_set_bit (candidates, i);
1474       nr_candidates++;
1475     }
1476
1477   if (nr_candidates < 2)
1478     {
1479       sbitmap_free (candidates);
1480       return false;
1481     }
1482
1483   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1484     {
1485       fprintf (dump_file, "searching for un-distribute opportunities ");
1486       print_generic_expr (dump_file,
1487         (*ops)[bitmap_first_set_bit (candidates)]->op, 0);
1488       fprintf (dump_file, " %d\n", nr_candidates);
1489     }
1490
1491   /* Build linearized sub-operand lists and the counting table.  */
1492   cvec.create (0);
1493
1494   hash_table<oecount_hasher> ctable (15);
1495
1496   /* ??? Macro arguments cannot have multi-argument template types in
1497      them.  This typedef is needed to workaround that limitation.  */
1498   typedef vec<operand_entry_t> vec_operand_entry_t_heap;
1499   subops = XCNEWVEC (vec_operand_entry_t_heap, ops->length ());
1500   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (candidates, 0, i, sbi0)
1501     {
1502       gimple oedef;
1503       enum tree_code oecode;
1504       unsigned j;
1505
1506       oedef = SSA_NAME_DEF_STMT ((*ops)[i]->op);
1507       oecode = gimple_assign_rhs_code (oedef);
1508       linearize_expr_tree (&subops[i], oedef,
1509                            associative_tree_code (oecode), false);
1510
1511       FOR_EACH_VEC_ELT (subops[i], j, oe1)
1512         {
1513           oecount c;
1514           int *slot;
1515           int idx;
1516           c.oecode = oecode;
1517           c.cnt = 1;
1518           c.id = next_oecount_id++;
1519           c.op = oe1->op;
1520           cvec.safe_push (c);
1521           idx = cvec.length () + 41;
1522           slot = ctable.find_slot (idx, INSERT);
1523           if (!*slot)
1524             {
1525               *slot = idx;
1526             }
1527           else
1528             {
1529               cvec.pop ();
1530               cvec[*slot - 42].cnt++;
1531             }
1532         }
1533     }
1534
1535   /* Sort the counting table.  */
1536   cvec.qsort (oecount_cmp);
1537
1538   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1539     {
1540       oecount *c;
1541       fprintf (dump_file, "Candidates:\n");
1542       FOR_EACH_VEC_ELT (cvec, j, c)
1543         {
1544           fprintf (dump_file, "  %u %s: ", c->cnt,
1545                    c->oecode == MULT_EXPR
1546                    ? "*" : c->oecode == RDIV_EXPR ? "/" : "?");
1547           print_generic_expr (dump_file, c->op, 0);
1548           fprintf (dump_file, "\n");
1549         }
1550     }
1551
1552   /* Process the (operand, code) pairs in order of most occurrence.  */
1553   candidates2 = sbitmap_alloc (length);
1554   while (!cvec.is_empty ())
1555     {
1556       oecount *c = &cvec.last ();
1557       if (c->cnt < 2)
1558         break;
1559
1560       /* Now collect the operands in the outer chain that contain
1561          the common operand in their inner chain.  */
1562       bitmap_clear (candidates2);
1563       nr_candidates2 = 0;
1564       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (candidates, 0, i, sbi0)
1565         {
1566           gimple oedef;
1567           enum tree_code oecode;
1568           unsigned j;
1569           tree op = (*ops)[i]->op;
1570
1571           /* If we undistributed in this chain already this may be
1572              a constant.  */
1573           if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1574             continue;
1575
1576           oedef = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
1577           oecode = gimple_assign_rhs_code (oedef);
1578           if (oecode != c->oecode)
1579             continue;
1580
1581           FOR_EACH_VEC_ELT (subops[i], j, oe1)
1582             {
1583               if (oe1->op == c->op)
1584                 {
1585                   bitmap_set_bit (candidates2, i);
1586                   ++nr_candidates2;
1587                   break;
1588                 }
1589             }
1590         }
1591
1592       if (nr_candidates2 >= 2)
1593         {
1594           operand_entry_t oe1, oe2;
1595           gimple prod;
1596           int first = bitmap_first_set_bit (candidates2);
1597
1598           /* Build the new addition chain.  */
1599           oe1 = (*ops)[first];
1600           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1601             {
1602               fprintf (dump_file, "Building (");
1603               print_generic_expr (dump_file, oe1->op, 0);
1604             }
1605           zero_one_operation (&oe1->op, c->oecode, c->op);
1606           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (candidates2, first+1, i, sbi0)
1607             {
1608               gimple sum;
1609               oe2 = (*ops)[i];
1610               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1611                 {
1612                   fprintf (dump_file, " + ");
1613                   print_generic_expr (dump_file, oe2->op, 0);
1614                 }
1615               zero_one_operation (&oe2->op, c->oecode, c->op);
1616               sum = build_and_add_sum (TREE_TYPE (oe1->op),
1617                                        oe1->op, oe2->op, opcode);
1618               oe2->op = build_zero_cst (TREE_TYPE (oe2->op));
1619               oe2->rank = 0;
1620               oe1->op = gimple_get_lhs (sum);
1621             }
1622
1623           /* Apply the multiplication/division.  */
1624           prod = build_and_add_sum (TREE_TYPE (oe1->op),
1625                                     oe1->op, c->op, c->oecode);
1626           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1627             {
1628               fprintf (dump_file, ") %s ", c->oecode == MULT_EXPR ? "*" : "/");
1629               print_generic_expr (dump_file, c->op, 0);
1630               fprintf (dump_file, "\n");
1631             }
1632
1633           /* Record it in the addition chain and disable further
1634              undistribution with this op.  */
1635           oe1->op = gimple_assign_lhs (prod);
1636           oe1->rank = get_rank (oe1->op);
1637           subops[first].release ();
1638
1639           changed = true;
1640         }
1641
1642       cvec.pop ();
1643     }
1644
1645   for (i = 0; i < ops->length (); ++i)
1646     subops[i].release ();
1647   free (subops);
1648   cvec.release ();
1649   sbitmap_free (candidates);
1650   sbitmap_free (candidates2);
1651
1652   return changed;
1653 }
1654
1655 /* If OPCODE is BIT_IOR_EXPR or BIT_AND_EXPR and CURR is a comparison
1656    expression, examine the other OPS to see if any of them are comparisons
1657    of the same values, which we may be able to combine or eliminate.
1658    For example, we can rewrite (a < b) | (a == b) as (a <= b).  */
1659
1660 static bool
1661 eliminate_redundant_comparison (enum tree_code opcode,
1662                                 vec<operand_entry_t> *ops,
1663                                 unsigned int currindex,
1664                                 operand_entry_t curr)
1665 {
1666   tree op1, op2;
1667   enum tree_code lcode, rcode;
1668   gimple def1, def2;
1669   int i;
1670   operand_entry_t oe;
1671
1672   if (opcode != BIT_IOR_EXPR && opcode != BIT_AND_EXPR)
1673     return false;
1674
1675   /* Check that CURR is a comparison.  */
1676   if (TREE_CODE (curr->op) != SSA_NAME)
1677     return false;
1678   def1 = SSA_NAME_DEF_STMT (curr->op);
1679   if (!is_gimple_assign (def1))
1680     return false;
1681   lcode = gimple_assign_rhs_code (def1);
1682   if (TREE_CODE_CLASS (lcode) != tcc_comparison)
1683     return false;
1684   op1 = gimple_assign_rhs1 (def1);
1685   op2 = gimple_assign_rhs2 (def1);
1686
1687   /* Now look for a similar comparison in the remaining OPS.  */
1688   for (i = currindex + 1; ops->iterate (i, &oe); i++)
1689     {
1690       tree t;
1691
1692       if (TREE_CODE (oe->op) != SSA_NAME)
1693         continue;
1694       def2 = SSA_NAME_DEF_STMT (oe->op);
1695       if (!is_gimple_assign (def2))
1696         continue;
1697       rcode = gimple_assign_rhs_code (def2);
1698       if (TREE_CODE_CLASS (rcode) != tcc_comparison)
1699         continue;
1700
1701       /* If we got here, we have a match.  See if we can combine the
1702          two comparisons.  */
1703       if (opcode == BIT_IOR_EXPR)
1704         t = maybe_fold_or_comparisons (lcode, op1, op2,
1705                                        rcode, gimple_assign_rhs1 (def2),
1706                                        gimple_assign_rhs2 (def2));
1707       else
1708         t = maybe_fold_and_comparisons (lcode, op1, op2,
1709                                         rcode, gimple_assign_rhs1 (def2),
1710                                         gimple_assign_rhs2 (def2));
1711       if (!t)
1712         continue;
1713
1714       /* maybe_fold_and_comparisons and maybe_fold_or_comparisons
1715          always give us a boolean_type_node value back.  If the original
1716          BIT_AND_EXPR or BIT_IOR_EXPR was of a wider integer type,
1717          we need to convert.  */
1718       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (curr->op), TREE_TYPE (t)))
1719         t = fold_convert (TREE_TYPE (curr->op), t);
1720
1721       if (TREE_CODE (t) != INTEGER_CST
1722           && !operand_equal_p (t, curr->op, 0))
1723         {
1724           enum tree_code subcode;
1725           tree newop1, newop2;
1726           if (!COMPARISON_CLASS_P (t))
1727             continue;
1728           extract_ops_from_tree (t, &subcode, &newop1, &newop2);
1729           STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (newop1);
1730           STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (newop2);
1731           if (!is_gimple_val (newop1) || !is_gimple_val (newop2))
1732             continue;
1733         }
1734
1735       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1736         {
1737           fprintf (dump_file, "Equivalence: ");
1738           print_generic_expr (dump_file, curr->op, 0);
1739           fprintf (dump_file, " %s ", op_symbol_code (opcode));
1740           print_generic_expr (dump_file, oe->op, 0);
1741           fprintf (dump_file, " -> ");
1742           print_generic_expr (dump_file, t, 0);
1743           fprintf (dump_file, "\n");
1744         }
1745
1746       /* Now we can delete oe, as it has been subsumed by the new combined
1747          expression t.  */
1748       ops->ordered_remove (i);
1749       reassociate_stats.ops_eliminated ++;
1750
1751       /* If t is the same as curr->op, we're done.  Otherwise we must
1752          replace curr->op with t.  Special case is if we got a constant
1753          back, in which case we add it to the end instead of in place of
1754          the current entry.  */
1755       if (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST)
1756         {
1757           ops->ordered_remove (currindex);
1758           add_to_ops_vec (ops, t);
1759         }
1760       else if (!operand_equal_p (t, curr->op, 0))
1761         {
1762           gimple sum;
1763           enum tree_code subcode;
1764           tree newop1;
1765           tree newop2;
1766           gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (t));
1767           extract_ops_from_tree (t, &subcode, &newop1, &newop2);
1768           STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (newop1);
1769           STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (newop2);
1770           gcc_checking_assert (is_gimple_val (newop1)
1771                                && is_gimple_val (newop2));
1772           sum = build_and_add_sum (TREE_TYPE (t), newop1, newop2, subcode);
1773           curr->op = gimple_get_lhs (sum);
1774         }
1775       return true;
1776     }
1777
1778   return false;
1779 }
1780
1781 /* Perform various identities and other optimizations on the list of
1782    operand entries, stored in OPS.  The tree code for the binary
1783    operation between all the operands is OPCODE.  */
1784
1785 static void
1786 optimize_ops_list (enum tree_code opcode,
1787                    vec<operand_entry_t> *ops)
1788 {
1789   unsigned int length = ops->length ();
1790   unsigned int i;
1791   operand_entry_t oe;
1792   operand_entry_t oelast = NULL;
1793   bool iterate = false;
1794
1795   if (length == 1)
1796     return;
1797
1798   oelast = ops->last ();
1799
1800   /* If the last two are constants, pop the constants off, merge them
1801      and try the next two.  */
1802   if (oelast->rank == 0 && is_gimple_min_invariant (oelast->op))
1803     {
1804       operand_entry_t oelm1 = (*ops)[length - 2];
1805
1806       if (oelm1->rank == 0
1807           && is_gimple_min_invariant (oelm1->op)
1808           && useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (oelm1->op),
1809                                        TREE_TYPE (oelast->op)))
1810         {
1811           tree folded = fold_binary (opcode, TREE_TYPE (oelm1->op),
1812                                      oelm1->op, oelast->op);
1813
1814           if (folded && is_gimple_min_invariant (folded))
1815             {
1816               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1817                 fprintf (dump_file, "Merging constants\n");
1818
1819               ops->pop ();
1820               ops->pop ();
1821
1822               add_to_ops_vec (ops, folded);
1823               reassociate_stats.constants_eliminated++;
1824
1825               optimize_ops_list (opcode, ops);
1826               return;
1827             }
1828         }
1829     }
1830
1831   eliminate_using_constants (opcode, ops);
1832   oelast = NULL;
1833
1834   for (i = 0; ops->iterate (i, &oe);)
1835     {
1836       bool done = false;
1837
1838       if (eliminate_not_pairs (opcode, ops, i, oe))
1839         return;
1840       if (eliminate_duplicate_pair (opcode, ops, &done, i, oe, oelast)
1841           || (!done && eliminate_plus_minus_pair (opcode, ops, i, oe))
1842           || (!done && eliminate_redundant_comparison (opcode, ops, i, oe)))
1843         {
1844           if (done)
1845             return;
1846           iterate = true;
1847           oelast = NULL;
1848           continue;
1849         }
1850       oelast = oe;
1851       i++;
1852     }
1853
1854   length = ops->length ();
1855   oelast = ops->last ();
1856
1857   if (iterate)
1858     optimize_ops_list (opcode, ops);
1859 }
1860
1861 /* The following functions are subroutines to optimize_range_tests and allow
1862    it to try to change a logical combination of comparisons into a range
1863    test.
1864
1865    For example, both
1866         X == 2 || X == 5 || X == 3 || X == 4
1867    and
1868         X >= 2 && X <= 5
1869    are converted to
1870         (unsigned) (X - 2) <= 3
1871
1872    For more information see comments above fold_test_range in fold-const.c,
1873    this implementation is for GIMPLE.  */
1874
1875 struct range_entry
1876 {
1877   tree exp;
1878   tree low;
1879   tree high;
1880   bool in_p;
1881   bool strict_overflow_p;
1882   unsigned int idx, next;
1883 };
1884
1885 /* This is similar to make_range in fold-const.c, but on top of
1886    GIMPLE instead of trees.  If EXP is non-NULL, it should be
1887    an SSA_NAME and STMT argument is ignored, otherwise STMT
1888    argument should be a GIMPLE_COND.  */
1889
1890 static void
1891 init_range_entry (struct range_entry *r, tree exp, gimple stmt)
1892 {
1893   int in_p;
1894   tree low, high;
1895   bool is_bool, strict_overflow_p;
1896
1897   r->exp = NULL_TREE;
1898   r->in_p = false;
1899   r->strict_overflow_p = false;
1900   r->low = NULL_TREE;
1901   r->high = NULL_TREE;
1902   if (exp != NULL_TREE
1903       && (TREE_CODE (exp) != SSA_NAME || !INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (exp))))
1904     return;
1905
1906   /* Start with simply saying "EXP != 0" and then look at the code of EXP
1907      and see if we can refine the range.  Some of the cases below may not
1908      happen, but it doesn't seem worth worrying about this.  We "continue"
1909      the outer loop when we've changed something; otherwise we "break"
1910      the switch, which will "break" the while.  */
1911   low = exp ? build_int_cst (TREE_TYPE (exp), 0) : boolean_false_node;
1912   high = low;
1913   in_p = 0;
1914   strict_overflow_p = false;
1915   is_bool = false;
1916   if (exp == NULL_TREE)
1917     is_bool = true;
1918   else if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (exp)) == 1)
1919     {
1920       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (exp)))
1921         is_bool = true;
1922       else
1923         return;
1924     }
1925   else if (TREE_CODE (TREE_TYPE (exp)) == BOOLEAN_TYPE)
1926     is_bool = true;
1927
1928   while (1)
1929     {
1930       enum tree_code code;
1931       tree arg0, arg1, exp_type;
1932       tree nexp;
1933       location_t loc;
1934
1935       if (exp != NULL_TREE)
1936         {
1937           if (TREE_CODE (exp) != SSA_NAME
1938               || SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (exp))
1939             break;
1940
1941           stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (exp);
1942           if (!is_gimple_assign (stmt))
1943             break;
1944
1945           code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
1946           arg0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1947           arg1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
1948           exp_type = TREE_TYPE (exp);
1949         }
1950       else
1951         {
1952           code = gimple_cond_code (stmt);
1953           arg0 = gimple_cond_lhs (stmt);
1954           arg1 = gimple_cond_rhs (stmt);
1955           exp_type = boolean_type_node;
1956         }
1957
1958       if (TREE_CODE (arg0) != SSA_NAME)
1959         break;
1960       loc = gimple_location (stmt);
1961       switch (code)
1962         {
1963         case BIT_NOT_EXPR:
1964           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (exp)) == BOOLEAN_TYPE
1965               /* Ensure the range is either +[-,0], +[0,0],
1966                  -[-,0], -[0,0] or +[1,-], +[1,1], -[1,-] or
1967                  -[1,1].  If it is e.g. +[-,-] or -[-,-]
1968                  or similar expression of unconditional true or
1969                  false, it should not be negated.  */
1970               && ((high && integer_zerop (high))
1971                   || (low && integer_onep (low))))
1972             {
1973               in_p = !in_p;
1974               exp = arg0;
1975               continue;
1976             }
1977           break;
1978         case SSA_NAME:
1979           exp = arg0;
1980           continue;
1981         CASE_CONVERT:
1982           if (is_bool)
1983             goto do_default;
1984           if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg0)) == 1)
1985             {
1986               if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0)))
1987                 is_bool = true;
1988               else
1989                 return;
1990             }
1991           else if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == BOOLEAN_TYPE)
1992             is_bool = true;
1993           goto do_default;
1994         case EQ_EXPR:
1995         case NE_EXPR:
1996         case LT_EXPR:
1997         case LE_EXPR:
1998         case GE_EXPR:
1999         case GT_EXPR:
2000           is_bool = true;
2001           /* FALLTHRU */
2002         default:
2003           if (!is_bool)
2004             return;
2005         do_default:
2006           nexp = make_range_step (loc, code, arg0, arg1, exp_type,
2007                                   &low, &high, &in_p,
2008                                   &strict_overflow_p);
2009           if (nexp != NULL_TREE)
2010             {
2011               exp = nexp;
2012               gcc_assert (TREE_CODE (exp) == SSA_NAME);
2013               continue;
2014             }
2015           break;
2016         }
2017       break;
2018     }
2019   if (is_bool)
2020     {
2021       r->exp = exp;
2022       r->in_p = in_p;
2023       r->low = low;
2024       r->high = high;
2025       r->strict_overflow_p = strict_overflow_p;
2026     }
2027 }
2028
2029 /* Comparison function for qsort.  Sort entries
2030    without SSA_NAME exp first, then with SSA_NAMEs sorted
2031    by increasing SSA_NAME_VERSION, and for the same SSA_NAMEs
2032    by increasing ->low and if ->low is the same, by increasing
2033    ->high.  ->low == NULL_TREE means minimum, ->high == NULL_TREE
2034    maximum.  */
2035
2036 static int
2037 range_entry_cmp (const void *a, const void *b)
2038 {
2039   const struct range_entry *p = (const struct range_entry *) a;
2040   const struct range_entry *q = (const struct range_entry *) b;
2041
2042   if (p->exp != NULL_TREE && TREE_CODE (p->exp) == SSA_NAME)
2043     {
2044       if (q->exp != NULL_TREE && TREE_CODE (q->exp) == SSA_NAME)
2045         {
2046           /* Group range_entries for the same SSA_NAME together.  */
2047           if (SSA_NAME_VERSION (p->exp) < SSA_NAME_VERSION (q->exp))
2048             return -1;
2049           else if (SSA_NAME_VERSION (p->exp) > SSA_NAME_VERSION (q->exp))
2050             return 1;
2051           /* If ->low is different, NULL low goes first, then by
2052              ascending low.  */
2053           if (p->low != NULL_TREE)
2054             {
2055               if (q->low != NULL_TREE)
2056                 {
2057                   tree tem = fold_binary (LT_EXPR, boolean_type_node,
2058                                           p->low, q->low);
2059                   if (tem && integer_onep (tem))
2060                     return -1;
2061                   tem = fold_binary (GT_EXPR, boolean_type_node,
2062                                      p->low, q->low);
2063                   if (tem && integer_onep (tem))
2064                     return 1;
2065                 }
2066               else
2067                 return 1;
2068             }
2069           else if (q->low != NULL_TREE)
2070             return -1;
2071           /* If ->high is different, NULL high goes last, before that by
2072              ascending high.  */
2073           if (p->high != NULL_TREE)
2074             {
2075               if (q->high != NULL_TREE)
2076                 {
2077                   tree tem = fold_binary (LT_EXPR, boolean_type_node,
2078                                           p->high, q->high);
2079                   if (tem && integer_onep (tem))
2080                     return -1;
2081                   tem = fold_binary (GT_EXPR, boolean_type_node,
2082                                      p->high, q->high);
2083                   if (tem && integer_onep (tem))
2084                     return 1;
2085                 }
2086               else
2087                 return -1;
2088             }
2089           else if (q->high != NULL_TREE)
2090             return 1;
2091           /* If both ranges are the same, sort below by ascending idx.  */
2092         }
2093       else
2094         return 1;
2095     }
2096   else if (q->exp != NULL_TREE && TREE_CODE (q->exp) == SSA_NAME)
2097     return -1;
2098
2099   if (p->idx < q->idx)
2100     return -1;
2101   else
2102     {
2103       gcc_checking_assert (p->idx > q->idx);
2104       return 1;
2105     }
2106 }
2107
2108 /* Helper routine of optimize_range_test.
2109    [EXP, IN_P, LOW, HIGH, STRICT_OVERFLOW_P] is a merged range for
2110    RANGE and OTHERRANGE through OTHERRANGE + COUNT - 1 ranges,
2111    OPCODE and OPS are arguments of optimize_range_tests.  If OTHERRANGE
2112    is NULL, OTHERRANGEP should not be and then OTHERRANGEP points to
2113    an array of COUNT pointers to other ranges.  Return
2114    true if the range merge has been successful.
2115    If OPCODE is ERROR_MARK, this is called from within
2116    maybe_optimize_range_tests and is performing inter-bb range optimization.
2117    In that case, whether an op is BIT_AND_EXPR or BIT_IOR_EXPR is found in
2118    oe->rank.  */
2119
2120 static bool
2121 update_range_test (struct range_entry *range, struct range_entry *otherrange,
2122                    struct range_entry **otherrangep,
2123                    unsigned int count, enum tree_code opcode,
2124                    vec<operand_entry_t> *ops, tree exp, gimple_seq seq,
2125                    bool in_p, tree low, tree high, bool strict_overflow_p)
2126 {
2127   operand_entry_t oe = (*ops)[range->idx];
2128   tree op = oe->op;
2129   gimple stmt = op ? SSA_NAME_DEF_STMT (op) :
2130     last_stmt (BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, oe->id));
2131   location_t loc = gimple_location (stmt);
2132   tree optype = op ? TREE_TYPE (op) : boolean_type_node;
2133   tree tem = build_range_check (loc, optype, unshare_expr (exp),
2134                                 in_p, low, high);
2135   enum warn_strict_overflow_code wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
2136   gimple_stmt_iterator gsi;
2137   unsigned int i;
2138
2139   if (tem == NULL_TREE)
2140     return false;
2141
2142   if (strict_overflow_p && issue_strict_overflow_warning (wc))
2143     warning_at (loc, OPT_Wstrict_overflow,
2144                 "assuming signed overflow does not occur "
2145                 "when simplifying range test");
2146
2147   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2148     {
2149       struct range_entry *r;
2150       fprintf (dump_file, "Optimizing range tests ");
2151       print_generic_expr (dump_file, range->exp, 0);
2152       fprintf (dump_file, " %c[", range->in_p ? '+' : '-');
2153       print_generic_expr (dump_file, range->low, 0);
2154       fprintf (dump_file, ", ");
2155       print_generic_expr (dump_file, range->high, 0);
2156       fprintf (dump_file, "]");
2157       for (i = 0; i < count; i++)
2158         {
2159           if (otherrange)
2160             r = otherrange + i;
2161           else
2162             r = otherrangep[i];
2163           fprintf (dump_file, " and %c[", r->in_p ? '+' : '-');
2164           print_generic_expr (dump_file, r->low, 0);
2165           fprintf (dump_file, ", ");
2166           print_generic_expr (dump_file, r->high, 0);
2167           fprintf (dump_file, "]");
2168         }
2169       fprintf (dump_file, "\n into ");
2170       print_generic_expr (dump_file, tem, 0);
2171       fprintf (dump_file, "\n");
2172     }
2173
2174   if (opcode == BIT_IOR_EXPR
2175       || (opcode == ERROR_MARK && oe->rank == BIT_IOR_EXPR))
2176     tem = invert_truthvalue_loc (loc, tem);
2177
2178   tem = fold_convert_loc (loc, optype, tem);
2179   gsi = gsi_for_stmt (stmt);
2180   unsigned int uid = gimple_uid (stmt);
2181   /* In rare cases range->exp can be equal to lhs of stmt.
2182      In that case we have to insert after the stmt rather then before
2183      it.  If stmt is a PHI, insert it at the start of the basic block.  */
2184   if (op != range->exp)
2185     {
2186       gsi_insert_seq_before (&gsi, seq, GSI_SAME_STMT);
2187       tem = force_gimple_operand_gsi (&gsi, tem, true, NULL_TREE, true,
2188                                       GSI_SAME_STMT);
2189       gsi_prev (&gsi);
2190     }
2191   else if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_PHI)
2192     {
2193       gsi_insert_seq_after (&gsi, seq, GSI_CONTINUE_LINKING);
2194       tem = force_gimple_operand_gsi (&gsi, tem, true, NULL_TREE, false,
2195                                       GSI_CONTINUE_LINKING);
2196     }
2197   else
2198     {
2199       gsi = gsi_after_labels (gimple_bb (stmt));
2200       if (!gsi_end_p (gsi))
2201         uid = gimple_uid (gsi_stmt (gsi));
2202       else
2203         {
2204           gsi = gsi_start_bb (gimple_bb (stmt));
2205           uid = 1;
2206           while (!gsi_end_p (gsi))
2207             {
2208               uid = gimple_uid (gsi_stmt (gsi));
2209               gsi_next (&gsi);
2210             }
2211         }
2212       gsi_insert_seq_before (&gsi, seq, GSI_SAME_STMT);
2213       tem = force_gimple_operand_gsi (&gsi, tem, true, NULL_TREE, true,
2214                                       GSI_SAME_STMT);
2215       if (gsi_end_p (gsi))
2216         gsi = gsi_last_bb (gimple_bb (stmt));
2217       else
2218         gsi_prev (&gsi);
2219     }
2220   for (; !gsi_end_p (gsi); gsi_prev (&gsi))
2221     if (gimple_uid (gsi_stmt (gsi)))
2222       break;
2223     else
2224       gimple_set_uid (gsi_stmt (gsi), uid);
2225
2226   oe->op = tem;
2227   range->exp = exp;
2228   range->low = low;
2229   range->high = high;
2230   range->in_p = in_p;
2231   range->strict_overflow_p = false;
2232
2233   for (i = 0; i < count; i++)
2234     {
2235       if (otherrange)
2236         range = otherrange + i;
2237       else
2238         range = otherrangep[i];
2239       oe = (*ops)[range->idx];
2240       /* Now change all the other range test immediate uses, so that
2241          those tests will be optimized away.  */
2242       if (opcode == ERROR_MARK)
2243         {
2244           if (oe->op)
2245             oe->op = build_int_cst (TREE_TYPE (oe->op),
2246                                     oe->rank == BIT_IOR_EXPR ? 0 : 1);
2247           else
2248             oe->op = (oe->rank == BIT_IOR_EXPR
2249                       ? boolean_false_node : boolean_true_node);
2250         }
2251       else
2252         oe->op = error_mark_node;
2253       range->exp = NULL_TREE;
2254     }
2255   return true;
2256 }
2257
2258 /* Optimize X == CST1 || X == CST2
2259    if popcount (CST1 ^ CST2) == 1 into
2260    (X & ~(CST1 ^ CST2)) == (CST1 & ~(CST1 ^ CST2)).
2261    Similarly for ranges.  E.g.
2262    X != 2 && X != 3 && X != 10 && X != 11
2263    will be transformed by the previous optimization into
2264    !((X - 2U) <= 1U || (X - 10U) <= 1U)
2265    and this loop can transform that into
2266    !(((X & ~8) - 2U) <= 1U).  */
2267
2268 static bool
2269 optimize_range_tests_xor (enum tree_code opcode, tree type,
2270                           tree lowi, tree lowj, tree highi, tree highj,
2271                           vec<operand_entry_t> *ops,
2272                           struct range_entry *rangei,
2273                           struct range_entry *rangej)
2274 {
2275   tree lowxor, highxor, tem, exp;
2276   /* Check lowi ^ lowj == highi ^ highj and
2277      popcount (lowi ^ lowj) == 1.  */
2278   lowxor = fold_binary (BIT_XOR_EXPR, type, lowi, lowj);
2279   if (lowxor == NULL_TREE || TREE_CODE (lowxor) != INTEGER_CST)
2280     return false;
2281   if (!integer_pow2p (lowxor))
2282     return false;
2283   highxor = fold_binary (BIT_XOR_EXPR, type, highi, highj);
2284   if (!tree_int_cst_equal (lowxor, highxor))
2285     return false;
2286
2287   tem = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type, lowxor);
2288   exp = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type, rangei->exp, tem);
2289   lowj = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type, lowi, tem);
2290   highj = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type, highi, tem);
2291   if (update_range_test (rangei, rangej, NULL, 1, opcode, ops, exp,
2292                          NULL, rangei->in_p, lowj, highj,
2293                          rangei->strict_overflow_p
2294                          || rangej->strict_overflow_p))
2295     return true;
2296   return false;
2297 }
2298
2299 /* Optimize X == CST1 || X == CST2
2300    if popcount (CST2 - CST1) == 1 into
2301    ((X - CST1) & ~(CST2 - CST1)) == 0.
2302    Similarly for ranges.  E.g.
2303    X == 43 || X == 76 || X == 44 || X == 78 || X == 77 || X == 46
2304    || X == 75 || X == 45
2305    will be transformed by the previous optimization into
2306    (X - 43U) <= 3U || (X - 75U) <= 3U
2307    and this loop can transform that into
2308    ((X - 43U) & ~(75U - 43U)) <= 3U.  */
2309 static bool
2310 optimize_range_tests_diff (enum tree_code opcode, tree type,
2311                             tree lowi, tree lowj, tree highi, tree highj,
2312                             vec<operand_entry_t> *ops,
2313                             struct range_entry *rangei,
2314                             struct range_entry *rangej)
2315 {
2316   tree tem1, tem2, mask;
2317   /* Check highi - lowi == highj - lowj.  */
2318   tem1 = fold_binary (MINUS_EXPR, type, highi, lowi);
2319   if (tem1 == NULL_TREE || TREE_CODE (tem1) != INTEGER_CST)
2320     return false;
2321   tem2 = fold_binary (MINUS_EXPR, type, highj, lowj);
2322   if (!tree_int_cst_equal (tem1, tem2))
2323     return false;
2324   /* Check popcount (lowj - lowi) == 1.  */
2325   tem1 = fold_binary (MINUS_EXPR, type, lowj, lowi);
2326   if (tem1 == NULL_TREE || TREE_CODE (tem1) != INTEGER_CST)
2327     return false;
2328   if (!integer_pow2p (tem1))
2329     return false;
2330
2331   type = unsigned_type_for (type);
2332   tem1 = fold_convert (type, tem1);
2333   tem2 = fold_convert (type, tem2);
2334   lowi = fold_convert (type, lowi);
2335   mask = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type, tem1);
2336   tem1 = fold_binary (MINUS_EXPR, type,
2337                       fold_convert (type, rangei->exp), lowi);
2338   tem1 = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type, tem1, mask);
2339   lowj = build_int_cst (type, 0);
2340   if (update_range_test (rangei, rangej, NULL, 1, opcode, ops, tem1,
2341                          NULL, rangei->in_p, lowj, tem2,
2342                          rangei->strict_overflow_p
2343                          || rangej->strict_overflow_p))
2344     return true;
2345   return false;
2346 }
2347
2348 /* It does some common checks for function optimize_range_tests_xor and
2349    optimize_range_tests_diff.
2350    If OPTIMIZE_XOR is TRUE, it calls optimize_range_tests_xor.
2351    Else it calls optimize_range_tests_diff.  */
2352
2353 static bool
2354 optimize_range_tests_1 (enum tree_code opcode, int first, int length,
2355                         bool optimize_xor, vec<operand_entry_t> *ops,
2356                         struct range_entry *ranges)
2357 {
2358   int i, j;
2359   bool any_changes = false;
2360   for (i = first; i < length; i++)
2361     {
2362       tree lowi, highi, lowj, highj, type, tem;
2363
2364       if (ranges[i].exp == NULL_TREE || ranges[i].in_p)
2365         continue;
2366       type = TREE_TYPE (ranges[i].exp);
2367       if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
2368         continue;
2369       lowi = ranges[i].low;
2370       if (lowi == NULL_TREE)
2371         lowi = TYPE_MIN_VALUE (type);
2372       highi = ranges[i].high;
2373       if (highi == NULL_TREE)
2374         continue;
2375       for (j = i + 1; j < length && j < i + 64; j++)
2376         {
2377           bool changes;
2378           if (ranges[i].exp != ranges[j].exp || ranges[j].in_p)
2379             continue;
2380           lowj = ranges[j].low;
2381           if (lowj == NULL_TREE)
2382             continue;
2383           highj = ranges[j].high;
2384           if (highj == NULL_TREE)
2385             highj = TYPE_MAX_VALUE (type);
2386           /* Check lowj > highi.  */
2387           tem = fold_binary (GT_EXPR, boolean_type_node,
2388                              lowj, highi);
2389           if (tem == NULL_TREE || !integer_onep (tem))
2390             continue;
2391           if (optimize_xor)
2392             changes = optimize_range_tests_xor (opcode, type, lowi, lowj,
2393                                                 highi, highj, ops,
2394                                                 ranges + i, ranges + j);
2395           else
2396             changes = optimize_range_tests_diff (opcode, type, lowi, lowj,
2397                                                  highi, highj, ops,
2398                                                  ranges + i, ranges + j);
2399           if (changes)
2400             {
2401               any_changes = true;
2402               break;
2403             }
2404         }
2405     }
2406   return any_changes;
2407 }
2408
2409 /* Helper function of optimize_range_tests_to_bit_test.  Handle a single
2410    range, EXP, LOW, HIGH, compute bit mask of bits to test and return
2411    EXP on success, NULL otherwise.  */
2412
2413 static tree
2414 extract_bit_test_mask (tree exp, int prec, tree totallow, tree low, tree high,
2415                        wide_int *mask, tree *totallowp)
2416 {
2417   tree tem = int_const_binop (MINUS_EXPR, high, low);
2418   if (tem == NULL_TREE
2419       || TREE_CODE (tem) != INTEGER_CST
2420       || TREE_OVERFLOW (tem)
2421       || tree_int_cst_sgn (tem) == -1
2422       || compare_tree_int (tem, prec) != -1)
2423     return NULL_TREE;
2424
2425   unsigned HOST_WIDE_INT max = tree_to_uhwi (tem) + 1;
2426   *mask = wi::shifted_mask (0, max, false, prec);
2427   if (TREE_CODE (exp) == BIT_AND_EXPR
2428       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (exp, 1)) == INTEGER_CST)
2429     {
2430       widest_int msk = wi::to_widest (TREE_OPERAND (exp, 1));
2431       msk = wi::zext (~msk, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (exp)));
2432       if (wi::popcount (msk) == 1
2433           && wi::ltu_p (msk, prec - max))
2434         {
2435           *mask |= wi::shifted_mask (msk.to_uhwi (), max, false, prec);
2436           max += msk.to_uhwi ();
2437           exp = TREE_OPERAND (exp, 0);
2438           if (integer_zerop (low)
2439               && TREE_CODE (exp) == PLUS_EXPR
2440               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (exp, 1)) == INTEGER_CST)
2441             {
2442               tree ret = TREE_OPERAND (exp, 0);
2443               STRIP_NOPS (ret);
2444               widest_int bias
2445                 = wi::neg (wi::sext (wi::to_widest (TREE_OPERAND (exp, 1)),
2446                                      TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (low))));
2447               tree tbias = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (ret), bias);
2448               if (totallowp)
2449                 {
2450                   *totallowp = tbias;
2451                   return ret;
2452                 }
2453               else if (!tree_int_cst_lt (totallow, tbias))
2454                 return NULL_TREE;
2455               bias = wi::to_widest (tbias);
2456               bias -= wi::to_widest (totallow);
2457               if (wi::ges_p (bias, 0) && wi::lts_p (bias, prec - max))
2458                 {
2459                   *mask = wi::lshift (*mask, bias);
2460                   return ret;
2461                 }
2462             }
2463         }
2464     }
2465   if (totallowp)
2466     return exp;
2467   if (!tree_int_cst_lt (totallow, low))
2468     return exp;
2469   tem = int_const_binop (MINUS_EXPR, low, totallow);
2470   if (tem == NULL_TREE
2471       || TREE_CODE (tem) != INTEGER_CST
2472       || TREE_OVERFLOW (tem)
2473       || compare_tree_int (tem, prec - max) == 1)
2474     return NULL_TREE;
2475
2476   *mask = wi::lshift (*mask, wi::to_widest (tem));
2477   return exp;
2478 }
2479
2480 /* Attempt to optimize small range tests using bit test.
2481    E.g.
2482    X != 43 && X != 76 && X != 44 && X != 78 && X != 49
2483    && X != 77 && X != 46 && X != 75 && X != 45 && X != 82
2484    has been by earlier optimizations optimized into:
2485    ((X - 43U) & ~32U) > 3U && X != 49 && X != 82
2486    As all the 43 through 82 range is less than 64 numbers,
2487    for 64-bit word targets optimize that into:
2488    (X - 43U) > 40U && ((1 << (X - 43U)) & 0x8F0000004FULL) == 0  */
2489
2490 static bool
2491 optimize_range_tests_to_bit_test (enum tree_code opcode, int first, int length,
2492                                   vec<operand_entry_t> *ops,
2493                                   struct range_entry *ranges)
2494 {
2495   int i, j;
2496   bool any_changes = false;
2497   int prec = GET_MODE_BITSIZE (word_mode);
2498   auto_vec<struct range_entry *, 64> candidates;
2499
2500   for (i = first; i < length - 2; i++)
2501     {
2502       tree lowi, highi, lowj, highj, type;
2503
2504       if (ranges[i].exp == NULL_TREE || ranges[i].in_p)
2505         continue;
2506       type = TREE_TYPE (ranges[i].exp);
2507       if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
2508         continue;
2509       lowi = ranges[i].low;
2510       if (lowi == NULL_TREE)
2511         lowi = TYPE_MIN_VALUE (type);
2512       highi = ranges[i].high;
2513       if (highi == NULL_TREE)
2514         continue;
2515       wide_int mask;
2516       tree exp = extract_bit_test_mask (ranges[i].exp, prec, lowi, lowi,
2517                                         highi, &mask, &lowi);
2518       if (exp == NULL_TREE)
2519         continue;
2520       bool strict_overflow_p = ranges[i].strict_overflow_p;
2521       candidates.truncate (0);
2522       int end = MIN (i + 64, length);
2523       for (j = i + 1; j < end; j++)
2524         {
2525           tree exp2;
2526           if (ranges[j].exp == NULL_TREE || ranges[j].in_p)
2527             continue;
2528           if (ranges[j].exp == exp)
2529             ;
2530           else if (TREE_CODE (ranges[j].exp) == BIT_AND_EXPR)
2531             {
2532               exp2 = TREE_OPERAND (ranges[j].exp, 0);
2533               if (exp2 == exp)
2534                 ;
2535               else if (TREE_CODE (exp2) == PLUS_EXPR)
2536                 {
2537                   exp2 = TREE_OPERAND (exp2, 0);
2538                   STRIP_NOPS (exp2);
2539                   if (exp2 != exp)
2540                     continue;
2541                 }
2542               else
2543                 continue;
2544             }
2545           else
2546             continue;
2547           lowj = ranges[j].low;
2548           if (lowj == NULL_TREE)
2549             continue;
2550           highj = ranges[j].high;
2551           if (highj == NULL_TREE)
2552             highj = TYPE_MAX_VALUE (type);
2553           wide_int mask2;
2554           exp2 = extract_bit_test_mask (ranges[j].exp, prec, lowi, lowj,
2555                                         highj, &mask2, NULL);
2556           if (exp2 != exp)
2557             continue;
2558           mask |= mask2;
2559           strict_overflow_p |= ranges[j].strict_overflow_p;
2560           candidates.safe_push (&ranges[j]);
2561         }
2562
2563       /* If we need otherwise 3 or more comparisons, use a bit test.  */
2564       if (candidates.length () >= 2)
2565         {
2566           tree high = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (lowi),
2567                                         wi::to_widest (lowi)
2568                                         + prec - 1 - wi::clz (mask));
2569           operand_entry_t oe = (*ops)[ranges[i].idx];
2570           tree op = oe->op;
2571           gimple stmt = op ? SSA_NAME_DEF_STMT (op)
2572                            : last_stmt (BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, oe->id));
2573           location_t loc = gimple_location (stmt);
2574           tree optype = op ? TREE_TYPE (op) : boolean_type_node;
2575
2576           /* See if it isn't cheaper to pretend the minimum value of the
2577              range is 0, if maximum value is small enough.
2578              We can avoid then subtraction of the minimum value, but the
2579              mask constant could be perhaps more expensive.  */
2580           if (compare_tree_int (lowi, 0) > 0
2581               && compare_tree_int (high, prec) < 0)
2582             {
2583               int cost_diff;
2584               HOST_WIDE_INT m = tree_to_uhwi (lowi);
2585               rtx reg = gen_raw_REG (word_mode, 10000);
2586               bool speed_p = optimize_bb_for_speed_p (gimple_bb (stmt));
2587               cost_diff = set_rtx_cost (gen_rtx_PLUS (word_mode, reg,
2588                                                       GEN_INT (-m)), speed_p);
2589               rtx r = immed_wide_int_const (mask, word_mode);
2590               cost_diff += set_src_cost (gen_rtx_AND (word_mode, reg, r),
2591                                          speed_p);
2592               r = immed_wide_int_const (wi::lshift (mask, m), word_mode);
2593               cost_diff -= set_src_cost (gen_rtx_AND (word_mode, reg, r),
2594                                          speed_p);
2595               if (cost_diff > 0)
2596                 {
2597                   mask = wi::lshift (mask, m);
2598                   lowi = build_zero_cst (TREE_TYPE (lowi));
2599                 }
2600             }
2601
2602           tree tem = build_range_check (loc, optype, unshare_expr (exp),
2603                                         false, lowi, high);
2604           if (tem == NULL_TREE || is_gimple_val (tem))
2605             continue;
2606           tree etype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (exp));
2607           exp = fold_build2_loc (loc, MINUS_EXPR, etype,
2608                                  fold_convert_loc (loc, etype, exp),
2609                                  fold_convert_loc (loc, etype, lowi));
2610           exp = fold_convert_loc (loc, integer_type_node, exp);
2611           tree word_type = lang_hooks.types.type_for_mode (word_mode, 1);
2612           exp = fold_build2_loc (loc, LSHIFT_EXPR, word_type,
2613                                  build_int_cst (word_type, 1), exp);
2614           exp = fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, word_type, exp,
2615                                  wide_int_to_tree (word_type, mask));
2616           exp = fold_build2_loc (loc, EQ_EXPR, optype, exp,
2617                                  build_zero_cst (word_type));
2618           if (is_gimple_val (exp))
2619             continue;
2620
2621           /* The shift might have undefined behavior if TEM is true,
2622              but reassociate_bb isn't prepared to have basic blocks
2623              split when it is running.  So, temporarily emit a code
2624              with BIT_IOR_EXPR instead of &&, and fix it up in
2625              branch_fixup.  */
2626           gimple_seq seq;
2627           tem = force_gimple_operand (tem, &seq, true, NULL_TREE);
2628           gcc_assert (TREE_CODE (tem) == SSA_NAME);
2629           gimple_set_visited (SSA_NAME_DEF_STMT (tem), true);
2630           gimple_seq seq2;
2631           exp = force_gimple_operand (exp, &seq2, true, NULL_TREE);
2632           gimple_seq_add_seq_without_update (&seq, seq2);
2633           gcc_assert (TREE_CODE (exp) == SSA_NAME);
2634           gimple_set_visited (SSA_NAME_DEF_STMT (exp), true);
2635           gimple g = gimple_build_assign (make_ssa_name (optype),
2636                                           BIT_IOR_EXPR, tem, exp);
2637           gimple_set_location (g, loc);
2638           gimple_seq_add_stmt_without_update (&seq, g);
2639           exp = gimple_assign_lhs (g);
2640           tree val = build_zero_cst (optype);
2641           if (update_range_test (&ranges[i], NULL, candidates.address (),
2642                                  candidates.length (), opcode, ops, exp,
2643                                  seq, false, val, val, strict_overflow_p))
2644             {
2645               any_changes = true;
2646               reassoc_branch_fixups.safe_push (tem);
2647             }
2648           else
2649             gimple_seq_discard (seq);
2650         }
2651     }
2652   return any_changes;
2653 }
2654
2655 /* Optimize range tests, similarly how fold_range_test optimizes
2656    it on trees.  The tree code for the binary
2657    operation between all the operands is OPCODE.
2658    If OPCODE is ERROR_MARK, optimize_range_tests is called from within
2659    maybe_optimize_range_tests for inter-bb range optimization.
2660    In that case if oe->op is NULL, oe->id is bb->index whose
2661    GIMPLE_COND is && or ||ed into the test, and oe->rank says
2662    the actual opcode.  */
2663
2664 static bool
2665 optimize_range_tests (enum tree_code opcode,
2666                       vec<operand_entry_t> *ops)
2667 {
2668   unsigned int length = ops->length (), i, j, first;
2669   operand_entry_t oe;
2670   struct range_entry *ranges;
2671   bool any_changes = false;
2672
2673   if (length == 1)
2674     return false;
2675
2676   ranges = XNEWVEC (struct range_entry, length);
2677   for (i = 0; i < length; i++)
2678     {
2679       oe = (*ops)[i];
2680       ranges[i].idx = i;
2681       init_range_entry (ranges + i, oe->op,
2682                         oe->op ? NULL :
2683                           last_stmt (BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, oe->id)));
2684       /* For | invert it now, we will invert it again before emitting
2685          the optimized expression.  */
2686       if (opcode == BIT_IOR_EXPR
2687           || (opcode == ERROR_MARK && oe->rank == BIT_IOR_EXPR))
2688         ranges[i].in_p = !ranges[i].in_p;
2689     }
2690
2691   qsort (ranges, length, sizeof (*ranges), range_entry_cmp);
2692   for (i = 0; i < length; i++)
2693     if (ranges[i].exp != NULL_TREE && TREE_CODE (ranges[i].exp) == SSA_NAME)
2694       break;
2695
2696   /* Try to merge ranges.  */
2697   for (first = i; i < length; i++)
2698     {
2699       tree low = ranges[i].low;
2700       tree high = ranges[i].high;
2701       int in_p = ranges[i].in_p;
2702       bool strict_overflow_p = ranges[i].strict_overflow_p;
2703       int update_fail_count = 0;
2704
2705       for (j = i + 1; j < length; j++)
2706         {
2707           if (ranges[i].exp != ranges[j].exp)
2708             break;
2709           if (!merge_ranges (&in_p, &low, &high, in_p, low, high,
2710                              ranges[j].in_p, ranges[j].low, ranges[j].high))
2711             break;
2712           strict_overflow_p |= ranges[j].strict_overflow_p;
2713         }
2714
2715       if (j == i + 1)
2716         continue;
2717
2718       if (update_range_test (ranges + i, ranges + i + 1, NULL, j - i - 1,
2719                              opcode, ops, ranges[i].exp, NULL, in_p,
2720                              low, high, strict_overflow_p))
2721         {
2722           i = j - 1;
2723           any_changes = true;
2724         }
2725       /* Avoid quadratic complexity if all merge_ranges calls would succeed,
2726          while update_range_test would fail.  */
2727       else if (update_fail_count == 64)
2728         i = j - 1;
2729       else
2730         ++update_fail_count;
2731     }
2732
2733   any_changes |= optimize_range_tests_1 (opcode, first, length, true,
2734                                          ops, ranges);
2735
2736   if (BRANCH_COST (optimize_function_for_speed_p (cfun), false) >= 2)
2737     any_changes |= optimize_range_tests_1 (opcode, first, length, false,
2738                                            ops, ranges);
2739   if (lshift_cheap_p (optimize_function_for_speed_p (cfun)))
2740     any_changes |= optimize_range_tests_to_bit_test (opcode, first, length,
2741                                                      ops, ranges);
2742
2743   if (any_changes && opcode != ERROR_MARK)
2744     {
2745       j = 0;
2746       FOR_EACH_VEC_ELT (*ops, i, oe)
2747         {
2748           if (oe->op == error_mark_node)
2749             continue;
2750           else if (i != j)
2751             (*ops)[j] = oe;
2752           j++;
2753         }
2754       ops->truncate (j);
2755     }
2756
2757   XDELETEVEC (ranges);
2758   return any_changes;
2759 }
2760
2761 /* Return true if STMT is a cast like:
2762    <bb N>:
2763    ...
2764    _123 = (int) _234;
2765
2766    <bb M>:
2767    # _345 = PHI <_123(N), 1(...), 1(...)>
2768    where _234 has bool type, _123 has single use and
2769    bb N has a single successor M.  This is commonly used in
2770    the last block of a range test.  */
2771
2772 static bool
2773 final_range_test_p (gimple stmt)
2774 {
2775   basic_block bb, rhs_bb;
2776   edge e;
2777   tree lhs, rhs;
2778   use_operand_p use_p;
2779   gimple use_stmt;
2780
2781   if (!gimple_assign_cast_p (stmt))
2782     return false;
2783   bb = gimple_bb (stmt);
2784   if (!single_succ_p (bb))
2785     return false;
2786   e = single_succ_edge (bb);
2787   if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
2788     return false;
2789
2790   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
2791   rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2792   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
2793       || TREE_CODE (rhs) != SSA_NAME
2794       || TREE_CODE (TREE_TYPE (rhs)) != BOOLEAN_TYPE)
2795     return false;
2796
2797   /* Test whether lhs is consumed only by a PHI in the only successor bb.  */
2798   if (!single_imm_use (lhs, &use_p, &use_stmt))
2799     return false;
2800
2801   if (gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_PHI
2802       || gimple_bb (use_stmt) != e->dest)
2803     return false;
2804
2805   /* And that the rhs is defined in the same loop.  */
2806   rhs_bb = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (rhs));
2807   if (rhs_bb == NULL
2808       || !flow_bb_inside_loop_p (loop_containing_stmt (stmt), rhs_bb))
2809     return false;
2810
2811   return true;
2812 }
2813
2814 /* Return true if BB is suitable basic block for inter-bb range test
2815    optimization.  If BACKWARD is true, BB should be the only predecessor
2816    of TEST_BB, and *OTHER_BB is either NULL and filled by the routine,
2817    or compared with to find a common basic block to which all conditions
2818    branch to if true resp. false.  If BACKWARD is false, TEST_BB should
2819    be the only predecessor of BB.  */
2820
2821 static bool
2822 suitable_cond_bb (basic_block bb, basic_block test_bb, basic_block *other_bb,
2823                   bool backward)
2824 {
2825   edge_iterator ei, ei2;
2826   edge e, e2;
2827   gimple stmt;
2828   gphi_iterator gsi;
2829   bool other_edge_seen = false;
2830   bool is_cond;
2831
2832   if (test_bb == bb)
2833     return false;
2834   /* Check last stmt first.  */
2835   stmt = last_stmt (bb);
2836   if (stmt == NULL
2837       || (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND
2838           && (backward || !final_range_test_p (stmt)))
2839       || gimple_visited_p (stmt)
2840       || stmt_could_throw_p (stmt)
2841       || *other_bb == bb)
2842     return false;
2843   is_cond = gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND;
2844   if (is_cond)
2845     {
2846       /* If last stmt is GIMPLE_COND, verify that one of the succ edges
2847          goes to the next bb (if BACKWARD, it is TEST_BB), and the other
2848          to *OTHER_BB (if not set yet, try to find it out).  */
2849       if (EDGE_COUNT (bb->succs) != 2)
2850         return false;
2851       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2852         {
2853           if (!(e->flags & (EDGE_TRUE_VALUE | EDGE_FALSE_VALUE)))
2854             return false;
2855           if (e->dest == test_bb)
2856             {
2857               if (backward)
2858                 continue;
2859               else
2860                 return false;
2861             }
2862           if (e->dest == bb)
2863             return false;
2864           if (*other_bb == NULL)
2865             {
2866               FOR_EACH_EDGE (e2, ei2, test_bb->succs)
2867                 if (!(e2->flags & (EDGE_TRUE_VALUE | EDGE_FALSE_VALUE)))
2868                   return false;
2869                 else if (e->dest == e2->dest)
2870                   *other_bb = e->dest;
2871               if (*other_bb == NULL)
2872                 return false;
2873             }
2874           if (e->dest == *other_bb)
2875             other_edge_seen = true;
2876           else if (backward)
2877             return false;
2878         }
2879       if (*other_bb == NULL || !other_edge_seen)
2880         return false;
2881     }
2882   else if (single_succ (bb) != *other_bb)
2883     return false;
2884
2885   /* Now check all PHIs of *OTHER_BB.  */
2886   e = find_edge (bb, *other_bb);
2887   e2 = find_edge (test_bb, *other_bb);
2888   for (gsi = gsi_start_phis (e->dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
2889     {
2890       gphi *phi = gsi.phi ();
2891       /* If both BB and TEST_BB end with GIMPLE_COND, all PHI arguments
2892          corresponding to BB and TEST_BB predecessor must be the same.  */
2893       if (!operand_equal_p (gimple_phi_arg_def (phi, e->dest_idx),
2894                             gimple_phi_arg_def (phi, e2->dest_idx), 0))
2895         {
2896           /* Otherwise, if one of the blocks doesn't end with GIMPLE_COND,
2897              one of the PHIs should have the lhs of the last stmt in
2898              that block as PHI arg and that PHI should have 0 or 1
2899              corresponding to it in all other range test basic blocks
2900              considered.  */
2901           if (!is_cond)
2902             {
2903               if (gimple_phi_arg_def (phi, e->dest_idx)
2904                   == gimple_assign_lhs (stmt)
2905                   && (integer_zerop (gimple_phi_arg_def (phi, e2->dest_idx))
2906                       || integer_onep (gimple_phi_arg_def (phi,
2907                                                            e2->dest_idx))))
2908                 continue;
2909             }
2910           else
2911             {
2912               gimple test_last = last_stmt (test_bb);
2913               if (gimple_code (test_last) != GIMPLE_COND
2914                   && gimple_phi_arg_def (phi, e2->dest_idx)
2915                      == gimple_assign_lhs (test_last)
2916                   && (integer_zerop (gimple_phi_arg_def (phi, e->dest_idx))
2917                       || integer_onep (gimple_phi_arg_def (phi, e->dest_idx))))
2918                 continue;
2919             }
2920
2921           return false;
2922         }
2923     }
2924   return true;
2925 }
2926
2927 /* Return true if BB doesn't have side-effects that would disallow
2928    range test optimization, all SSA_NAMEs set in the bb are consumed
2929    in the bb and there are no PHIs.  */
2930
2931 static bool
2932 no_side_effect_bb (basic_block bb)
2933 {
2934   gimple_stmt_iterator gsi;
2935   gimple last;
2936
2937   if (!gimple_seq_empty_p (phi_nodes (bb)))
2938     return false;
2939   last = last_stmt (bb);
2940   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
2941     {
2942       gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
2943       tree lhs;
2944       imm_use_iterator imm_iter;
2945       use_operand_p use_p;
2946
2947       if (is_gimple_debug (stmt))
2948         continue;
2949       if (gimple_has_side_effects (stmt))
2950         return false;
2951       if (stmt == last)
2952         return true;
2953       if (!is_gimple_assign (stmt))
2954         return false;
2955       lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
2956       if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
2957         return false;
2958       if (gimple_assign_rhs_could_trap_p (stmt))
2959         return false;
2960       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, lhs)
2961         {
2962           gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
2963           if (is_gimple_debug (use_stmt))
2964             continue;
2965           if (gimple_bb (use_stmt) != bb)
2966             return false;
2967         }
2968     }
2969   return false;
2970 }
2971
2972 /* If VAR is set by CODE (BIT_{AND,IOR}_EXPR) which is reassociable,
2973    return true and fill in *OPS recursively.  */
2974
2975 static bool
2976 get_ops (tree var, enum tree_code code, vec<operand_entry_t> *ops,
2977          struct loop *loop)
2978 {
2979   gimple stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
2980   tree rhs[2];
2981   int i;
2982
2983   if (!is_reassociable_op (stmt, code, loop))
2984     return false;
2985
2986   rhs[0] = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2987   rhs[1] = gimple_assign_rhs2 (stmt);
2988   gimple_set_visited (stmt, true);
2989   for (i = 0; i < 2; i++)
2990     if (TREE_CODE (rhs[i]) == SSA_NAME
2991         && !get_ops (rhs[i], code, ops, loop)
2992         && has_single_use (rhs[i]))
2993       {
2994         operand_entry_t oe = (operand_entry_t) pool_alloc (operand_entry_pool);
2995
2996         oe->op = rhs[i];
2997         oe->rank = code;
2998         oe->id = 0;
2999         oe->count = 1;
3000         ops->safe_push (oe);
3001       }
3002   return true;
3003 }
3004
3005 /* Find the ops that were added by get_ops starting from VAR, see if
3006    they were changed during update_range_test and if yes, create new
3007    stmts.  */
3008
3009 static tree
3010 update_ops (tree var, enum tree_code code, vec<operand_entry_t> ops,
3011             unsigned int *pidx, struct loop *loop)
3012 {
3013   gimple stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
3014   tree rhs[4];
3015   int i;
3016
3017   if (!is_reassociable_op (stmt, code, loop))
3018     return NULL;
3019
3020   rhs[0] = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3021   rhs[1] = gimple_assign_rhs2 (stmt);
3022   rhs[2] = rhs[0];
3023   rhs[3] = rhs[1];
3024   for (i = 0; i < 2; i++)
3025     if (TREE_CODE (rhs[i]) == SSA_NAME)
3026       {
3027         rhs[2 + i] = update_ops (rhs[i], code, ops, pidx, loop);
3028         if (rhs[2 + i] == NULL_TREE)
3029           {
3030             if (has_single_use (rhs[i]))
3031               rhs[2 + i] = ops[(*pidx)++]->op;
3032             else
3033               rhs[2 + i] = rhs[i];
3034           }
3035       }
3036   if ((rhs[2] != rhs[0] || rhs[3] != rhs[1])
3037       && (rhs[2] != rhs[1] || rhs[3] != rhs[0]))
3038     {
3039       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (stmt);
3040       var = make_ssa_name (TREE_TYPE (var));
3041       gassign *g = gimple_build_assign (var, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3042                                         rhs[2], rhs[3]);
3043       gimple_set_uid (g, gimple_uid (stmt));
3044       gimple_set_visited (g, true);
3045       gsi_insert_before (&gsi, g, GSI_SAME_STMT);
3046     }
3047   return var;
3048 }
3049
3050 /* Structure to track the initial value passed to get_ops and
3051    the range in the ops vector for each basic block.  */
3052
3053 struct inter_bb_range_test_entry
3054 {
3055   tree op;
3056   unsigned int first_idx, last_idx;
3057 };
3058
3059 /* Inter-bb range test optimization.  */
3060
3061 static void
3062 maybe_optimize_range_tests (gimple stmt)
3063 {
3064   basic_block first_bb = gimple_bb (stmt);
3065   basic_block last_bb = first_bb;
3066   basic_block other_bb = NULL;
3067   basic_block bb;
3068   edge_iterator ei;
3069   edge e;
3070   auto_vec<operand_entry_t> ops;
3071   auto_vec<inter_bb_range_test_entry> bbinfo;
3072   bool any_changes = false;
3073
3074   /* Consider only basic blocks that end with GIMPLE_COND or
3075      a cast statement satisfying final_range_test_p.  All
3076      but the last bb in the first_bb .. last_bb range
3077      should end with GIMPLE_COND.  */
3078   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
3079     {
3080       if (EDGE_COUNT (first_bb->succs) != 2)
3081         return;
3082     }
3083   else if (final_range_test_p (stmt))
3084     other_bb = single_succ (first_bb);
3085   else
3086     return;
3087
3088   if (stmt_could_throw_p (stmt))
3089     return;
3090
3091   /* As relative ordering of post-dominator sons isn't fixed,
3092      maybe_optimize_range_tests can be called first on any
3093      bb in the range we want to optimize.  So, start searching
3094      backwards, if first_bb can be set to a predecessor.  */
3095   while (single_pred_p (first_bb))
3096     {
3097       basic_block pred_bb = single_pred (first_bb);
3098       if (!suitable_cond_bb (pred_bb, first_bb, &other_bb, true))
3099         break;
3100       if (!no_side_effect_bb (first_bb))
3101         break;
3102       first_bb = pred_bb;
3103     }
3104   /* If first_bb is last_bb, other_bb hasn't been computed yet.
3105      Before starting forward search in last_bb successors, find
3106      out the other_bb.  */
3107   if (first_bb == last_bb)
3108     {
3109       other_bb = NULL;
3110       /* As non-GIMPLE_COND last stmt always terminates the range,
3111          if forward search didn't discover anything, just give up.  */
3112       if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
3113         return;
3114       /* Look at both successors.  Either it ends with a GIMPLE_COND
3115          and satisfies suitable_cond_bb, or ends with a cast and
3116          other_bb is that cast's successor.  */
3117       FOR_EACH_EDGE (e, ei, first_bb->succs)
3118         if (!(e->flags & (EDGE_TRUE_VALUE | EDGE_FALSE_VALUE))
3119             || e->dest == first_bb)
3120           return;
3121         else if (single_pred_p (e->dest))
3122           {
3123             stmt = last_stmt (e->dest);
3124             if (stmt
3125                 && gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
3126                 && EDGE_COUNT (e->dest->succs) == 2)
3127               {
3128                 if (suitable_cond_bb (first_bb, e->dest, &other_bb, true))
3129                   break;
3130                 else
3131                   other_bb = NULL;
3132               }
3133             else if (stmt
3134                      && final_range_test_p (stmt)
3135                      && find_edge (first_bb, single_succ (e->dest)))
3136               {
3137                 other_bb = single_succ (e->dest);
3138                 if (other_bb == first_bb)
3139                   other_bb = NULL;
3140               }
3141           }
3142       if (other_bb == NULL)
3143         return;
3144     }
3145   /* Now do the forward search, moving last_bb to successor bbs
3146      that aren't other_bb.  */
3147   while (EDGE_COUNT (last_bb->succs) == 2)
3148     {
3149       FOR_EACH_EDGE (e, ei, last_bb->succs)
3150         if (e->dest != other_bb)
3151           break;
3152       if (e == NULL)
3153         break;
3154       if (!single_pred_p (e->dest))
3155         break;
3156       if (!suitable_cond_bb (e->dest, last_bb, &other_bb, false))
3157         break;
3158       if (!no_side_effect_bb (e->dest))
3159         break;
3160       last_bb = e->dest;
3161     }
3162   if (first_bb == last_bb)
3163     return;
3164   /* Here basic blocks first_bb through last_bb's predecessor
3165      end with GIMPLE_COND, all of them have one of the edges to
3166      other_bb and another to another block in the range,
3167      all blocks except first_bb don't have side-effects and
3168      last_bb ends with either GIMPLE_COND, or cast satisfying
3169      final_range_test_p.  */
3170   for (bb = last_bb; ; bb = single_pred (bb))
3171     {
3172       enum tree_code code;
3173       tree lhs, rhs;
3174       inter_bb_range_test_entry bb_ent;
3175
3176       bb_ent.op = NULL_TREE;
3177       bb_ent.first_idx = ops.length ();
3178       bb_ent.last_idx = bb_ent.first_idx;
3179       e = find_edge (bb, other_bb);
3180       stmt = last_stmt (bb);
3181       gimple_set_visited (stmt, true);
3182       if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
3183         {
3184           use_operand_p use_p;
3185           gimple phi;
3186           edge e2;
3187           unsigned int d;
3188
3189           lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
3190           rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3191           gcc_assert (bb == last_bb);
3192
3193           /* stmt is
3194              _123 = (int) _234;
3195
3196              followed by:
3197              <bb M>:
3198              # _345 = PHI <_123(N), 1(...), 1(...)>
3199
3200              or 0 instead of 1.  If it is 0, the _234
3201              range test is anded together with all the
3202              other range tests, if it is 1, it is ored with
3203              them.  */
3204           single_imm_use (lhs, &use_p, &phi);
3205           gcc_assert (gimple_code (phi) == GIMPLE_PHI);
3206           e2 = find_edge (first_bb, other_bb);
3207           d = e2->dest_idx;
3208           gcc_assert (gimple_phi_arg_def (phi, e->dest_idx) == lhs);
3209           if (integer_zerop (gimple_phi_arg_def (phi, d)))
3210             code = BIT_AND_EXPR;
3211           else
3212             {
3213               gcc_checking_assert (integer_onep (gimple_phi_arg_def (phi, d)));
3214               code = BIT_IOR_EXPR;
3215             }
3216
3217           /* If _234 SSA_NAME_DEF_STMT is
3218              _234 = _567 | _789;
3219              (or &, corresponding to 1/0 in the phi arguments,
3220              push into ops the individual range test arguments
3221              of the bitwise or resp. and, recursively.  */
3222           if (!get_ops (rhs, code, &ops,
3223                         loop_containing_stmt (stmt))
3224               && has_single_use (rhs))
3225             {
3226               /* Otherwise, push the _234 range test itself.  */
3227               operand_entry_t oe
3228                 = (operand_entry_t) pool_alloc (operand_entry_pool);
3229
3230               oe->op = rhs;
3231               oe->rank = code;
3232               oe->id = 0;
3233               oe->count = 1;
3234               ops.safe_push (oe);
3235               bb_ent.last_idx++;
3236             }
3237           else
3238             bb_ent.last_idx = ops.length ();
3239           bb_ent.op = rhs;
3240           bbinfo.safe_push (bb_ent);
3241           continue;
3242         }
3243       /* Otherwise stmt is GIMPLE_COND.  */
3244       code = gimple_cond_code (stmt);
3245       lhs = gimple_cond_lhs (stmt);
3246       rhs = gimple_cond_rhs (stmt);
3247       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3248           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3249           && ((code != EQ_EXPR && code != NE_EXPR)
3250               || rhs != boolean_false_node
3251                  /* Either push into ops the individual bitwise
3252                     or resp. and operands, depending on which
3253                     edge is other_bb.  */
3254               || !get_ops (lhs, (((e->flags & EDGE_TRUE_VALUE) == 0)
3255                                  ^ (code == EQ_EXPR))
3256                                 ? BIT_AND_EXPR : BIT_IOR_EXPR, &ops,
3257                            loop_containing_stmt (stmt))))
3258         {
3259           /* Or push the GIMPLE_COND stmt itself.  */
3260           operand_entry_t oe
3261             = (operand_entry_t) pool_alloc (operand_entry_pool);
3262
3263           oe->op = NULL;
3264           oe->rank = (e->flags & EDGE_TRUE_VALUE)
3265                      ? BIT_IOR_EXPR : BIT_AND_EXPR;
3266           /* oe->op = NULL signs that there is no SSA_NAME
3267              for the range test, and oe->id instead is the
3268              basic block number, at which's end the GIMPLE_COND
3269              is.  */
3270           oe->id = bb->index;
3271           oe->count = 1;
3272           ops.safe_push (oe);
3273           bb_ent.op = NULL;
3274           bb_ent.last_idx++;
3275         }
3276       else if (ops.length () > bb_ent.first_idx)
3277         {
3278           bb_ent.op = lhs;
3279           bb_ent.last_idx = ops.length ();
3280         }
3281       bbinfo.safe_push (bb_ent);
3282       if (bb == first_bb)
3283         break;
3284     }
3285   if (ops.length () > 1)
3286     any_changes = optimize_range_tests (ERROR_MARK, &ops);
3287   if (any_changes)
3288     {
3289       unsigned int idx;
3290       /* update_ops relies on has_single_use predicates returning the
3291          same values as it did during get_ops earlier.  Additionally it
3292          never removes statements, only adds new ones and it should walk
3293          from the single imm use and check the predicate already before
3294          making those changes.
3295          On the other side, the handling of GIMPLE_COND directly can turn
3296          previously multiply used SSA_NAMEs into single use SSA_NAMEs, so
3297          it needs to be done in a separate loop afterwards.  */
3298       for (bb = last_bb, idx = 0; ; bb = single_pred (bb), idx++)
3299         {
3300           if (bbinfo[idx].first_idx < bbinfo[idx].last_idx
3301               && bbinfo[idx].op != NULL_TREE)
3302             {
3303               tree new_op;
3304
3305               stmt = last_stmt (bb);
3306               new_op = update_ops (bbinfo[idx].op,
3307                                    (enum tree_code)
3308                                    ops[bbinfo[idx].first_idx]->rank,
3309                                    ops, &bbinfo[idx].first_idx,
3310                                    loop_containing_stmt (stmt));
3311               if (new_op == NULL_TREE)
3312                 {
3313                   gcc_assert (bb == last_bb);
3314                   new_op = ops[bbinfo[idx].first_idx++]->op;
3315                 }
3316               if (bbinfo[idx].op != new_op)
3317                 {
3318                   imm_use_iterator iter;
3319                   use_operand_p use_p;
3320                   gimple use_stmt, cast_stmt = NULL;
3321
3322                   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter, bbinfo[idx].op)
3323                     if (is_gimple_debug (use_stmt))
3324                       continue;
3325                     else if (gimple_code (use_stmt) == GIMPLE_COND
3326                              || gimple_code (use_stmt) == GIMPLE_PHI)
3327                       FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
3328                         SET_USE (use_p, new_op);
3329                     else if (gimple_assign_cast_p (use_stmt))
3330                       cast_stmt = use_stmt;
3331                     else
3332                       gcc_unreachable ();
3333                   if (cast_stmt)
3334                     {
3335                       gcc_assert (bb == last_bb);
3336                       tree lhs = gimple_assign_lhs (cast_stmt);
3337                       tree new_lhs = make_ssa_name (TREE_TYPE (lhs));
3338                       enum tree_code rhs_code
3339                         = gimple_assign_rhs_code (cast_stmt);
3340                       gassign *g;
3341                       if (is_gimple_min_invariant (new_op))
3342                         {
3343                           new_op = fold_convert (TREE_TYPE (lhs), new_op);
3344                           g = gimple_build_assign (new_lhs, new_op);
3345                         }
3346                       else
3347                         g = gimple_build_assign (new_lhs, rhs_code, new_op);
3348                       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (cast_stmt);
3349                       gimple_set_uid (g, gimple_uid (cast_stmt));
3350                       gimple_set_visited (g, true);
3351                       gsi_insert_before (&gsi, g, GSI_SAME_STMT);
3352                       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter, lhs)
3353                         if (is_gimple_debug (use_stmt))
3354                           continue;
3355                         else if (gimple_code (use_stmt) == GIMPLE_COND
3356                                  || gimple_code (use_stmt) == GIMPLE_PHI)
3357                           FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
3358                             SET_USE (use_p, new_lhs);
3359                         else
3360                           gcc_unreachable ();
3361                     }
3362                 }
3363             }
3364           if (bb == first_bb)
3365             break;
3366         }
3367       for (bb = last_bb, idx = 0; ; bb = single_pred (bb), idx++)
3368         {
3369           if (bbinfo[idx].first_idx < bbinfo[idx].last_idx
3370               && bbinfo[idx].op == NULL_TREE
3371               && ops[bbinfo[idx].first_idx]->op != NULL_TREE)
3372             {
3373               gcond *cond_stmt = as_a <gcond *> (last_stmt (bb));
3374               if (integer_zerop (ops[bbinfo[idx].first_idx]->op))
3375                 gimple_cond_make_false (cond_stmt);
3376               else if (integer_onep (ops[bbinfo[idx].first_idx]->op))
3377                 gimple_cond_make_true (cond_stmt);
3378               else
3379                 {
3380                   gimple_cond_set_code (cond_stmt, NE_EXPR);
3381                   gimple_cond_set_lhs (cond_stmt,
3382                                        ops[bbinfo[idx].first_idx]->op);
3383                   gimple_cond_set_rhs (cond_stmt, boolean_false_node);
3384                 }
3385               update_stmt (cond_stmt);
3386             }
3387           if (bb == first_bb)
3388             break;
3389         }
3390     }
3391 }
3392
3393 /* Return true if OPERAND is defined by a PHI node which uses the LHS
3394    of STMT in it's operands.  This is also known as a "destructive
3395    update" operation.  */
3396
3397 static bool
3398 is_phi_for_stmt (gimple stmt, tree operand)
3399 {
3400   gimple def_stmt;
3401   gphi *def_phi;
3402   tree lhs;
3403   use_operand_p arg_p;
3404   ssa_op_iter i;
3405
3406   if (TREE_CODE (operand) != SSA_NAME)
3407     return false;
3408
3409   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
3410
3411   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (operand);
3412   def_phi = dyn_cast <gphi *> (def_stmt);
3413   if (!def_phi)
3414     return false;
3415
3416   FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, def_phi, i, SSA_OP_USE)
3417     if (lhs == USE_FROM_PTR (arg_p))
3418       return true;
3419   return false;
3420 }
3421
3422 /* Remove def stmt of VAR if VAR has zero uses and recurse
3423    on rhs1 operand if so.  */
3424
3425 static void
3426 remove_visited_stmt_chain (tree var)
3427 {
3428   gimple stmt;
3429   gimple_stmt_iterator gsi;
3430
3431   while (1)
3432     {
3433       if (TREE_CODE (var) != SSA_NAME || !has_zero_uses (var))
3434         return;
3435       stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
3436       if (is_gimple_assign (stmt) && gimple_visited_p (stmt))
3437         {
3438           var = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3439           gsi = gsi_for_stmt (stmt);
3440           reassoc_remove_stmt (&gsi);
3441           release_defs (stmt);
3442         }
3443       else
3444         return;
3445     }
3446 }
3447
3448 /* This function checks three consequtive operands in
3449    passed operands vector OPS starting from OPINDEX and
3450    swaps two operands if it is profitable for binary operation
3451    consuming OPINDEX + 1 abnd OPINDEX + 2 operands.
3452
3453    We pair ops with the same rank if possible.
3454
3455    The alternative we try is to see if STMT is a destructive
3456    update style statement, which is like:
3457    b = phi (a, ...)
3458    a = c + b;
3459    In that case, we want to use the destructive update form to
3460    expose the possible vectorizer sum reduction opportunity.
3461    In that case, the third operand will be the phi node. This
3462    check is not performed if STMT is null.
3463
3464    We could, of course, try to be better as noted above, and do a
3465    lot of work to try to find these opportunities in >3 operand
3466    cases, but it is unlikely to be worth it.  */
3467
3468 static void
3469 swap_ops_for_binary_stmt (vec<operand_entry_t> ops,
3470                           unsigned int opindex, gimple stmt)
3471 {
3472   operand_entry_t oe1, oe2, oe3;
3473
3474   oe1 = ops[opindex];
3475   oe2 = ops[opindex + 1];
3476   oe3 = ops[opindex + 2];
3477
3478   if ((oe1->rank == oe2->rank
3479        && oe2->rank != oe3->rank)
3480       || (stmt && is_phi_for_stmt (stmt, oe3->op)
3481           && !is_phi_for_stmt (stmt, oe1->op)
3482           && !is_phi_for_stmt (stmt, oe2->op)))
3483     {
3484       struct operand_entry temp = *oe3;
3485       oe3->op = oe1->op;
3486       oe3->rank = oe1->rank;
3487       oe1->op = temp.op;
3488       oe1->rank= temp.rank;
3489     }
3490   else if ((oe1->rank == oe3->rank
3491             && oe2->rank != oe3->rank)
3492            || (stmt && is_phi_for_stmt (stmt, oe2->op)
3493                && !is_phi_for_stmt (stmt, oe1->op)
3494                && !is_phi_for_stmt (stmt, oe3->op)))
3495     {
3496       struct operand_entry temp = *oe2;
3497       oe2->op = oe1->op;
3498       oe2->rank = oe1->rank;
3499       oe1->op = temp.op;
3500       oe1->rank = temp.rank;
3501     }
3502 }
3503
3504 /* If definition of RHS1 or RHS2 dominates STMT, return the later of those
3505    two definitions, otherwise return STMT.  */
3506
3507 static inline gimple
3508 find_insert_point (gimple stmt, tree rhs1, tree rhs2)
3509 {
3510   if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
3511       && reassoc_stmt_dominates_stmt_p (stmt, SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1)))
3512     stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1);
3513   if (TREE_CODE (rhs2) == SSA_NAME
3514       && reassoc_stmt_dominates_stmt_p (stmt, SSA_NAME_DEF_STMT (rhs2)))
3515     stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs2);
3516   return stmt;
3517 }
3518
3519 /* Recursively rewrite our linearized statements so that the operators
3520    match those in OPS[OPINDEX], putting the computation in rank
3521    order.  Return new lhs.  */
3522
3523 static tree
3524 rewrite_expr_tree (gimple stmt, unsigned int opindex,
3525                    vec<operand_entry_t> ops, bool changed)
3526 {
3527   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3528   tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
3529   tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
3530   operand_entry_t oe;
3531
3532   /* The final recursion case for this function is that you have
3533      exactly two operations left.
3534      If we had exactly one op in the entire list to start with, we
3535      would have never called this function, and the tail recursion
3536      rewrites them one at a time.  */
3537   if (opindex + 2 == ops.length ())
3538     {
3539       operand_entry_t oe1, oe2;
3540
3541       oe1 = ops[opindex];
3542       oe2 = ops[opindex + 1];
3543
3544       if (rhs1 != oe1->op || rhs2 != oe2->op)
3545         {
3546           gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (stmt);
3547           unsigned int uid = gimple_uid (stmt);
3548
3549           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3550             {
3551               fprintf (dump_file, "Transforming ");
3552               print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
3553             }
3554
3555           /* Even when changed is false, reassociation could have e.g. removed
3556              some redundant operations, so unless we are just swapping the
3557              arguments or unless there is no change at all (then we just
3558              return lhs), force creation of a new SSA_NAME.  */
3559           if (changed || ((rhs1 != oe2->op || rhs2 != oe1->op) && opindex))
3560             {
3561               gimple insert_point = find_insert_point (stmt, oe1->op, oe2->op);
3562               lhs = make_ssa_name (TREE_TYPE (lhs));
3563               stmt
3564                 = gimple_build_assign (lhs, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3565                                        oe1->op, oe2->op);
3566               gimple_set_uid (stmt, uid);
3567               gimple_set_visited (stmt, true);
3568               if (insert_point == gsi_stmt (gsi))
3569                 gsi_insert_before (&gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
3570               else
3571                 insert_stmt_after (stmt, insert_point);
3572             }
3573           else
3574             {
3575               gcc_checking_assert (find_insert_point (stmt, oe1->op, oe2->op)
3576                                    == stmt);
3577               gimple_assign_set_rhs1 (stmt, oe1->op);
3578               gimple_assign_set_rhs2 (stmt, oe2->op);
3579               update_stmt (stmt);
3580             }
3581
3582           if (rhs1 != oe1->op && rhs1 != oe2->op)
3583             remove_visited_stmt_chain (rhs1);
3584
3585           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3586             {
3587               fprintf (dump_file, " into ");
3588               print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
3589             }
3590         }
3591       return lhs;
3592     }
3593
3594   /* If we hit here, we should have 3 or more ops left.  */
3595   gcc_assert (opindex + 2 < ops.length ());
3596
3597   /* Rewrite the next operator.  */
3598   oe = ops[opindex];
3599
3600   /* Recurse on the LHS of the binary operator, which is guaranteed to
3601      be the non-leaf side.  */
3602   tree new_rhs1
3603     = rewrite_expr_tree (SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1), opindex + 1, ops,
3604                          changed || oe->op != rhs2);
3605
3606   if (oe->op != rhs2 || new_rhs1 != rhs1)
3607     {
3608       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3609         {
3610           fprintf (dump_file, "Transforming ");
3611           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
3612         }
3613
3614       /* If changed is false, this is either opindex == 0
3615          or all outer rhs2's were equal to corresponding oe->op,
3616          and powi_result is NULL.
3617          That means lhs is equivalent before and after reassociation.
3618          Otherwise ensure the old lhs SSA_NAME is not reused and
3619          create a new stmt as well, so that any debug stmts will be
3620          properly adjusted.  */
3621       if (changed)
3622         {
3623           gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (stmt);
3624           unsigned int uid = gimple_uid (stmt);
3625           gimple insert_point = find_insert_point (stmt, new_rhs1, oe->op);
3626
3627           lhs = make_ssa_name (TREE_TYPE (lhs));
3628           stmt = gimple_build_assign (lhs, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3629                                       new_rhs1, oe->op);
3630           gimple_set_uid (stmt, uid);
3631           gimple_set_visited (stmt, true);
3632           if (insert_point == gsi_stmt (gsi))
3633             gsi_insert_before (&gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
3634           else
3635             insert_stmt_after (stmt, insert_point);
3636         }
3637       else
3638         {
3639           gcc_checking_assert (find_insert_point (stmt, new_rhs1, oe->op)
3640                                == stmt);
3641           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, new_rhs1);
3642           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, oe->op);
3643           update_stmt (stmt);
3644         }
3645
3646       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3647         {
3648           fprintf (dump_file, " into ");
3649           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
3650         }
3651     }
3652   return lhs;
3653 }
3654
3655 /* Find out how many cycles we need to compute statements chain.
3656    OPS_NUM holds number os statements in a chain.  CPU_WIDTH is a
3657    maximum number of independent statements we may execute per cycle.  */
3658
3659 static int
3660 get_required_cycles (int ops_num, int cpu_width)
3661 {
3662   int res;
3663   int elog;
3664   unsigned int rest;
3665
3666   /* While we have more than 2 * cpu_width operands
3667      we may reduce number of operands by cpu_width
3668      per cycle.  */
3669   res = ops_num / (2 * cpu_width);
3670
3671   /* Remained operands count may be reduced twice per cycle
3672      until we have only one operand.  */
3673   rest = (unsigned)(ops_num - res * cpu_width);
3674   elog = exact_log2 (rest);
3675   if (elog >= 0)
3676     res += elog;
3677   else
3678     res += floor_log2 (rest) + 1;
3679
3680   return res;
3681 }
3682
3683 /* Returns an optimal number of registers to use for computation of
3684    given statements.  */
3685
3686 static int
3687 get_reassociation_width (int ops_num, enum tree_code opc,
3688                          machine_mode mode)
3689 {
3690   int param_width = PARAM_VALUE (PARAM_TREE_REASSOC_WIDTH);
3691   int width;
3692   int width_min;
3693   int cycles_best;
3694
3695   if (param_width > 0)
3696     width = param_width;
3697   else
3698     width = targetm.sched.reassociation_width (opc, mode);
3699
3700   if (width == 1)
3701     return width;
3702
3703   /* Get the minimal time required for sequence computation.  */
3704   cycles_best = get_required_cycles (ops_num, width);
3705
3706   /* Check if we may use less width and still compute sequence for
3707      the same time.  It will allow us to reduce registers usage.
3708      get_required_cycles is monotonically increasing with lower width
3709      so we can perform a binary search for the minimal width that still
3710      results in the optimal cycle count.  */
3711   width_min = 1;
3712   while (width > width_min)
3713     {
3714       int width_mid = (width + width_min) / 2;
3715
3716       if (get_required_cycles (ops_num, width_mid) == cycles_best)
3717         width = width_mid;
3718       else if (width_min < width_mid)
3719         width_min = width_mid;
3720       else
3721         break;
3722     }
3723
3724   return width;
3725 }
3726
3727 /* Recursively rewrite our linearized statements so that the operators
3728    match those in OPS[OPINDEX], putting the computation in rank
3729    order and trying to allow operations to be executed in
3730    parallel.  */
3731
3732 static void
3733 rewrite_expr_tree_parallel (gassign *stmt, int width,
3734                             vec<operand_entry_t> ops)
3735 {
3736   enum tree_code opcode = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3737   int op_num = ops.length ();
3738   int stmt_num = op_num - 1;
3739   gimple *stmts = XALLOCAVEC (gimple, stmt_num);
3740   int op_index = op_num - 1;
3741   int stmt_index = 0;
3742   int ready_stmts_end = 0;
3743   int i = 0;
3744   tree last_rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3745
3746   /* We start expression rewriting from the top statements.
3747      So, in this loop we create a full list of statements
3748      we will work with.  */
3749   stmts[stmt_num - 1] = stmt;
3750   for (i = stmt_num - 2; i >= 0; i--)
3751     stmts[i] = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs1 (stmts[i+1]));
3752
3753   for (i = 0; i < stmt_num; i++)
3754     {
3755       tree op1, op2;
3756
3757       /* Determine whether we should use results of
3758          already handled statements or not.  */
3759       if (ready_stmts_end == 0
3760           && (i - stmt_index >= width || op_index < 1))
3761         ready_stmts_end = i;
3762
3763       /* Now we choose operands for the next statement.  Non zero
3764          value in ready_stmts_end means here that we should use
3765          the result of already generated statements as new operand.  */
3766       if (ready_stmts_end > 0)
3767         {
3768           op1 = gimple_assign_lhs (stmts[stmt_index++]);
3769           if (ready_stmts_end > stmt_index)
3770             op2 = gimple_assign_lhs (stmts[stmt_index++]);
3771           else if (op_index >= 0)
3772             op2 = ops[op_index--]->op;
3773           else
3774             {
3775               gcc_assert (stmt_index < i);
3776               op2 = gimple_assign_lhs (stmts[stmt_index++]);
3777             }
3778
3779           if (stmt_index >= ready_stmts_end)
3780             ready_stmts_end = 0;
3781         }
3782       else
3783         {
3784           if (op_index > 1)
3785             swap_ops_for_binary_stmt (ops, op_index - 2, NULL);
3786           op2 = ops[op_index--]->op;
3787           op1 = ops[op_index--]->op;
3788         }
3789
3790       /* If we emit the last statement then we should put
3791          operands into the last statement.  It will also
3792          break the loop.  */
3793       if (op_index < 0 && stmt_index == i)
3794         i = stmt_num - 1;
3795
3796       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3797         {
3798           fprintf (dump_file, "Transforming ");
3799           print_gimple_stmt (dump_file, stmts[i], 0, 0);
3800         }
3801
3802       /* We keep original statement only for the last one.  All
3803          others are recreated.  */
3804       if (i == stmt_num - 1)
3805         {
3806           gimple_assign_set_rhs1 (stmts[i], op1);
3807           gimple_assign_set_rhs2 (stmts[i], op2);
3808           update_stmt (stmts[i]);
3809         }
3810       else
3811         stmts[i] = build_and_add_sum (TREE_TYPE (last_rhs1), op1, op2, opcode);
3812
3813       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3814         {
3815           fprintf (dump_file, " into ");
3816           print_gimple_stmt (dump_file, stmts[i], 0, 0);
3817         }
3818     }
3819
3820   remove_visited_stmt_chain (last_rhs1);
3821 }
3822
3823 /* Transform STMT, which is really (A +B) + (C + D) into the left
3824    linear form, ((A+B)+C)+D.
3825    Recurse on D if necessary.  */
3826
3827 static void
3828 linearize_expr (gimple stmt)
3829 {
3830   gimple_stmt_iterator gsi;
3831   gimple binlhs = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs1 (stmt));
3832   gimple binrhs = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs2 (stmt));
3833   gimple oldbinrhs = binrhs;
3834   enum tree_code rhscode = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3835   gimple newbinrhs = NULL;
3836   struct loop *loop = loop_containing_stmt (stmt);
3837   tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
3838
3839   gcc_assert (is_reassociable_op (binlhs, rhscode, loop)
3840               && is_reassociable_op (binrhs, rhscode, loop));
3841
3842   gsi = gsi_for_stmt (stmt);
3843
3844   gimple_assign_set_rhs2 (stmt, gimple_assign_rhs1 (binrhs));
3845   binrhs = gimple_build_assign (make_ssa_name (TREE_TYPE (lhs)),
3846                                 gimple_assign_rhs_code (binrhs),
3847                                 gimple_assign_lhs (binlhs),
3848                                 gimple_assign_rhs2 (binrhs));
3849   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, gimple_assign_lhs (binrhs));
3850   gsi_insert_before (&gsi, binrhs, GSI_SAME_STMT);
3851   gimple_set_uid (binrhs, gimple_uid (stmt));
3852
3853   if (TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (stmt)) == SSA_NAME)
3854     newbinrhs = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs2 (stmt));
3855
3856   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3857     {
3858       fprintf (dump_file, "Linearized: ");
3859       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
3860     }
3861
3862   reassociate_stats.linearized++;
3863   update_stmt (stmt);
3864
3865   gsi = gsi_for_stmt (oldbinrhs);
3866   reassoc_remove_stmt (&gsi);
3867   release_defs (oldbinrhs);
3868
3869   gimple_set_visited (stmt, true);
3870   gimple_set_visited (binlhs, true);
3871   gimple_set_visited (binrhs, true);
3872
3873   /* Tail recurse on the new rhs if it still needs reassociation.  */
3874   if (newbinrhs && is_reassociable_op (newbinrhs, rhscode, loop))
3875     /* ??? This should probably be linearize_expr (newbinrhs) but I don't
3876            want to change the algorithm while converting to tuples.  */
3877     linearize_expr (stmt);
3878 }
3879
3880 /* If LHS has a single immediate use that is a GIMPLE_ASSIGN statement, return
3881    it.  Otherwise, return NULL.  */
3882
3883 static gimple
3884 get_single_immediate_use (tree lhs)
3885 {
3886   use_operand_p immuse;
3887   gimple immusestmt;
3888
3889   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3890       && single_imm_use (lhs, &immuse, &immusestmt)
3891       && is_gimple_assign (immusestmt))
3892     return immusestmt;
3893
3894   return NULL;
3895 }
3896
3897 /* Recursively negate the value of TONEGATE, and return the SSA_NAME
3898    representing the negated value.  Insertions of any necessary
3899    instructions go before GSI.
3900    This function is recursive in that, if you hand it "a_5" as the
3901    value to negate, and a_5 is defined by "a_5 = b_3 + b_4", it will
3902    transform b_3 + b_4 into a_5 = -b_3 + -b_4.  */
3903
3904 static tree
3905 negate_value (tree tonegate, gimple_stmt_iterator *gsip)
3906 {
3907   gimple negatedefstmt = NULL;
3908   tree resultofnegate;
3909   gimple_stmt_iterator gsi;
3910   unsigned int uid;
3911
3912   /* If we are trying to negate a name, defined by an add, negate the
3913      add operands instead.  */
3914   if (TREE_CODE (tonegate) == SSA_NAME)
3915     negatedefstmt = SSA_NAME_DEF_STMT (tonegate);
3916   if (TREE_CODE (tonegate) == SSA_NAME
3917       && is_gimple_assign (negatedefstmt)
3918       && TREE_CODE (gimple_assign_lhs (negatedefstmt)) == SSA_NAME
3919       && has_single_use (gimple_assign_lhs (negatedefstmt))
3920       && gimple_assign_rhs_code (negatedefstmt) == PLUS_EXPR)
3921     {
3922       tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (negatedefstmt);
3923       tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (negatedefstmt);
3924       tree lhs = gimple_assign_lhs (negatedefstmt);
3925       gimple g;
3926
3927       gsi = gsi_for_stmt (negatedefstmt);
3928       rhs1 = negate_value (rhs1, &gsi);
3929
3930       gsi = gsi_for_stmt (negatedefstmt);
3931       rhs2 = negate_value (rhs2, &gsi);
3932
3933       gsi = gsi_for_stmt (negatedefstmt);
3934       lhs = make_ssa_name (TREE_TYPE (lhs));
3935       gimple_set_visited (negatedefstmt, true);
3936       g = gimple_build_assign (lhs, PLUS_EXPR, rhs1, rhs2);
3937       gimple_set_uid (g, gimple_uid (negatedefstmt));
3938       gsi_insert_before (&gsi, g, GSI_SAME_STMT);
3939       return lhs;
3940     }
3941
3942   tonegate = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (tonegate), tonegate);
3943   resultofnegate = force_gimple_operand_gsi (gsip, tonegate, true,
3944                                              NULL_TREE, true, GSI_SAME_STMT);
3945   gsi = *gsip;
3946   uid = gimple_uid (gsi_stmt (gsi));
3947   for (gsi_prev (&gsi); !gsi_end_p (gsi); gsi_prev (&gsi))
3948     {
3949       gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
3950       if (gimple_uid (stmt) != 0)
3951         break;
3952       gimple_set_uid (stmt, uid);
3953     }
3954   return resultofnegate;
3955 }
3956
3957 /* Return true if we should break up the subtract in STMT into an add
3958    with negate.  This is true when we the subtract operands are really
3959    adds, or the subtract itself is used in an add expression.  In
3960    either case, breaking up the subtract into an add with negate
3961    exposes the adds to reassociation.  */
3962
3963 static bool
3964 should_break_up_subtract (gimple stmt)
3965 {
3966   tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
3967   tree binlhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3968   tree binrhs = gimple_assign_rhs2 (stmt);
3969   gimple immusestmt;
3970   struct loop *loop = loop_containing_stmt (stmt);
3971
3972   if (TREE_CODE (binlhs) == SSA_NAME
3973       && is_reassociable_op (SSA_NAME_DEF_STMT (binlhs), PLUS_EXPR, loop))
3974     return true;
3975
3976   if (TREE_CODE (binrhs) == SSA_NAME
3977       && is_reassociable_op (SSA_NAME_DEF_STMT (binrhs), PLUS_EXPR, loop))
3978     return true;
3979
3980   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3981       && (immusestmt = get_single_immediate_use (lhs))
3982       && is_gimple_assign (immusestmt)
3983       && (gimple_assign_rhs_code (immusestmt) == PLUS_EXPR
3984           ||  gimple_assign_rhs_code (immusestmt) == MULT_EXPR))
3985     return true;
3986   return false;
3987 }
3988
3989 /* Transform STMT from A - B into A + -B.  */
3990
3991 static void
3992 break_up_subtract (gimple stmt, gimple_stmt_iterator *gsip)
3993 {
3994   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3995   tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
3996
3997   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3998     {
3999       fprintf (dump_file, "Breaking up subtract ");
4000       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4001     }
4002
4003   rhs2 = negate_value (rhs2, gsip);
4004   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsip, PLUS_EXPR, rhs1, rhs2);
4005   update_stmt (stmt);
4006 }
4007
4008 /* Determine whether STMT is a builtin call that raises an SSA name
4009    to an integer power and has only one use.  If so, and this is early
4010    reassociation and unsafe math optimizations are permitted, place
4011    the SSA name in *BASE and the exponent in *EXPONENT, and return TRUE.
4012    If any of these conditions does not hold, return FALSE.  */
4013
4014 static bool
4015 acceptable_pow_call (gimple stmt, tree *base, HOST_WIDE_INT *exponent)
4016 {
4017   tree fndecl, arg1;
4018   REAL_VALUE_TYPE c, cint;
4019
4020   if (!first_pass_instance
4021       || !flag_unsafe_math_optimizations
4022       || !is_gimple_call (stmt)
4023       || !has_single_use (gimple_call_lhs (stmt)))
4024     return false;
4025
4026   fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
4027
4028   if (!fndecl
4029       || DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) != BUILT_IN_NORMAL)
4030     return false;
4031
4032   switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
4033     {
4034     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_POW):
4035       if (flag_errno_math)
4036         return false;
4037
4038       *base = gimple_call_arg (stmt, 0);
4039       arg1 = gimple_call_arg (stmt, 1);
4040
4041       if (TREE_CODE (arg1) != REAL_CST)
4042         return false;
4043
4044       c = TREE_REAL_CST (arg1);
4045
4046       if (REAL_EXP (&c) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
4047         return false;
4048
4049       *exponent = real_to_integer (&c);
4050       real_from_integer (&cint, VOIDmode, *exponent, SIGNED);
4051       if (!real_identical (&c, &cint))
4052         return false;
4053
4054       break;
4055
4056     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_POWI):
4057       *base = gimple_call_arg (stmt, 0);
4058       arg1 = gimple_call_arg (stmt, 1);
4059
4060       if (!tree_fits_shwi_p (arg1))
4061         return false;
4062
4063       *exponent = tree_to_shwi (arg1);
4064       break;
4065
4066     default:
4067       return false;
4068     }
4069
4070   /* Expanding negative exponents is generally unproductive, so we don't
4071      complicate matters with those.  Exponents of zero and one should
4072      have been handled by expression folding.  */
4073   if (*exponent < 2 || TREE_CODE (*base) != SSA_NAME)
4074     return false;
4075
4076   return true;
4077 }
4078
4079 /* Recursively linearize a binary expression that is the RHS of STMT.
4080    Place the operands of the expression tree in the vector named OPS.  */
4081
4082 static void
4083 linearize_expr_tree (vec<operand_entry_t> *ops, gimple stmt,
4084                      bool is_associative, bool set_visited)
4085 {
4086   tree binlhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4087   tree binrhs = gimple_assign_rhs2 (stmt);
4088   gimple binlhsdef = NULL, binrhsdef = NULL;
4089   bool binlhsisreassoc = false;
4090   bool binrhsisreassoc = false;
4091   enum tree_code rhscode = gimple_assign_rhs_code (stmt);
4092   struct loop *loop = loop_containing_stmt (stmt);
4093   tree base = NULL_TREE;
4094   HOST_WIDE_INT exponent = 0;
4095
4096   if (set_visited)
4097     gimple_set_visited (stmt, true);
4098
4099   if (TREE_CODE (binlhs) == SSA_NAME)
4100     {
4101       binlhsdef = SSA_NAME_DEF_STMT (binlhs);
4102       binlhsisreassoc = (is_reassociable_op (binlhsdef, rhscode, loop)
4103                          && !stmt_could_throw_p (binlhsdef));
4104     }
4105
4106   if (TREE_CODE (binrhs) == SSA_NAME)
4107     {
4108       binrhsdef = SSA_NAME_DEF_STMT (binrhs);
4109       binrhsisreassoc = (is_reassociable_op (binrhsdef, rhscode, loop)
4110                          && !stmt_could_throw_p (binrhsdef));
4111     }
4112
4113   /* If the LHS is not reassociable, but the RHS is, we need to swap
4114      them.  If neither is reassociable, there is nothing we can do, so
4115      just put them in the ops vector.  If the LHS is reassociable,
4116      linearize it.  If both are reassociable, then linearize the RHS
4117      and the LHS.  */
4118
4119   if (!binlhsisreassoc)
4120     {
4121       tree temp;
4122
4123       /* If this is not a associative operation like division, give up.  */
4124       if (!is_associative)
4125         {
4126           add_to_ops_vec (ops, binrhs);
4127           return;
4128         }
4129
4130       if (!binrhsisreassoc)
4131         {
4132           if (rhscode == MULT_EXPR
4133               && TREE_CODE (binrhs) == SSA_NAME
4134               && acceptable_pow_call (binrhsdef, &base, &exponent))
4135             {
4136               add_repeat_to_ops_vec (ops, base, exponent);
4137               gimple_set_visited (binrhsdef, true);
4138             }
4139           else
4140             add_to_ops_vec (ops, binrhs);
4141
4142           if (rhscode == MULT_EXPR
4143               && TREE_CODE (binlhs) == SSA_NAME
4144               && acceptable_pow_call (binlhsdef, &base, &exponent))
4145             {
4146               add_repeat_to_ops_vec (ops, base, exponent);
4147               gimple_set_visited (binlhsdef, true);
4148             }
4149           else
4150             add_to_ops_vec (ops, binlhs);
4151
4152           return;
4153         }
4154
4155       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4156         {
4157           fprintf (dump_file, "swapping operands of ");
4158           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4159         }
4160
4161       swap_ssa_operands (stmt,
4162                          gimple_assign_rhs1_ptr (stmt),
4163                          gimple_assign_rhs2_ptr (stmt));
4164       update_stmt (stmt);
4165
4166       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4167         {
4168           fprintf (dump_file, " is now ");
4169           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4170         }
4171
4172       /* We want to make it so the lhs is always the reassociative op,
4173          so swap.  */
4174       temp = binlhs;
4175       binlhs = binrhs;
4176       binrhs = temp;
4177     }
4178   else if (binrhsisreassoc)
4179     {
4180       linearize_expr (stmt);
4181       binlhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4182       binrhs = gimple_assign_rhs2 (stmt);
4183     }
4184
4185   gcc_assert (TREE_CODE (binrhs) != SSA_NAME
4186               || !is_reassociable_op (SSA_NAME_DEF_STMT (binrhs),
4187                                       rhscode, loop));
4188   linearize_expr_tree (ops, SSA_NAME_DEF_STMT (binlhs),
4189                        is_associative, set_visited);
4190
4191   if (rhscode == MULT_EXPR
4192       && TREE_CODE (binrhs) == SSA_NAME
4193       && acceptable_pow_call (SSA_NAME_DEF_STMT (binrhs), &base, &exponent))
4194     {
4195       add_repeat_to_ops_vec (ops, base, exponent);
4196       gimple_set_visited (SSA_NAME_DEF_STMT (binrhs), true);
4197     }
4198   else
4199     add_to_ops_vec (ops, binrhs);
4200 }
4201
4202 /* Repropagate the negates back into subtracts, since no other pass
4203    currently does it.  */
4204
4205 static void
4206 repropagate_negates (void)
4207 {
4208   unsigned int i = 0;
4209   tree negate;
4210
4211   FOR_EACH_VEC_ELT (plus_negates, i, negate)
4212     {
4213       gimple user = get_single_immediate_use (negate);
4214
4215       if (!user || !is_gimple_assign (user))
4216         continue;
4217
4218       /* The negate operand can be either operand of a PLUS_EXPR
4219          (it can be the LHS if the RHS is a constant for example).
4220
4221          Force the negate operand to the RHS of the PLUS_EXPR, then
4222          transform the PLUS_EXPR into a MINUS_EXPR.  */
4223       if (gimple_assign_rhs_code (user) == PLUS_EXPR)
4224         {
4225           /* If the negated operand appears on the LHS of the
4226              PLUS_EXPR, exchange the operands of the PLUS_EXPR
4227              to force the negated operand to the RHS of the PLUS_EXPR.  */
4228           if (gimple_assign_rhs1 (user) == negate)
4229             {
4230               swap_ssa_operands (user,
4231                                  gimple_assign_rhs1_ptr (user),
4232                                  gimple_assign_rhs2_ptr (user));
4233             }
4234
4235           /* Now transform the PLUS_EXPR into a MINUS_EXPR and replace
4236              the RHS of the PLUS_EXPR with the operand of the NEGATE_EXPR.  */
4237           if (gimple_assign_rhs2 (user) == negate)
4238             {
4239               tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (user);
4240               tree rhs2 = get_unary_op (negate, NEGATE_EXPR);
4241               gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (user);
4242               gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi, MINUS_EXPR, rhs1, rhs2);
4243               update_stmt (user);
4244             }
4245         }
4246       else if (gimple_assign_rhs_code (user) == MINUS_EXPR)
4247         {
4248           if (gimple_assign_rhs1 (user) == negate)
4249             {
4250               /* We have
4251                    x = -a
4252                    y = x - b
4253                  which we transform into
4254                    x = a + b
4255                    y = -x .
4256                  This pushes down the negate which we possibly can merge
4257                  into some other operation, hence insert it into the
4258                  plus_negates vector.  */
4259               gimple feed = SSA_NAME_DEF_STMT (negate);
4260               tree a = gimple_assign_rhs1 (feed);
4261               tree b = gimple_assign_rhs2 (user);
4262               gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (feed);
4263               gimple_stmt_iterator gsi2 = gsi_for_stmt (user);
4264               tree x = make_ssa_name (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (feed)));
4265               gimple g = gimple_build_assign (x, PLUS_EXPR, a, b);
4266               gsi_insert_before (&gsi2, g, GSI_SAME_STMT);
4267               gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi2, NEGATE_EXPR, x);
4268               user = gsi_stmt (gsi2);
4269               update_stmt (user);
4270               reassoc_remove_stmt (&gsi);
4271               release_defs (feed);
4272               plus_negates.safe_push (gimple_assign_lhs (user));
4273             }
4274           else
4275             {
4276               /* Transform "x = -a; y = b - x" into "y = b + a", getting
4277                  rid of one operation.  */
4278               gimple feed = SSA_NAME_DEF_STMT (negate);
4279               tree a = gimple_assign_rhs1 (feed);
4280               tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (user);
4281               gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (user);
4282               gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi, PLUS_EXPR, rhs1, a);
4283               update_stmt (gsi_stmt (gsi));
4284             }
4285         }
4286     }
4287 }
4288
4289 /* Returns true if OP is of a type for which we can do reassociation.
4290    That is for integral or non-saturating fixed-point types, and for
4291    floating point type when associative-math is enabled.  */
4292
4293 static bool
4294 can_reassociate_p (tree op)
4295 {
4296   tree type = TREE_TYPE (op);
4297   if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
4298       || NON_SAT_FIXED_POINT_TYPE_P (type)
4299       || (flag_associative_math && FLOAT_TYPE_P (type)))
4300     return true;
4301   return false;
4302 }
4303
4304 /* Break up subtract operations in block BB.
4305
4306    We do this top down because we don't know whether the subtract is
4307    part of a possible chain of reassociation except at the top.
4308
4309    IE given
4310    d = f + g
4311    c = a + e
4312    b = c - d
4313    q = b - r
4314    k = t - q
4315
4316    we want to break up k = t - q, but we won't until we've transformed q
4317    = b - r, which won't be broken up until we transform b = c - d.
4318
4319    En passant, clear the GIMPLE visited flag on every statement
4320    and set UIDs within each basic block.  */
4321
4322 static void
4323 break_up_subtract_bb (basic_block bb)
4324 {
4325   gimple_stmt_iterator gsi;
4326   basic_block son;
4327   unsigned int uid = 1;
4328
4329   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4330     {
4331       gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
4332       gimple_set_visited (stmt, false);
4333       gimple_set_uid (stmt, uid++);
4334
4335       if (!is_gimple_assign (stmt)
4336           || !can_reassociate_p (gimple_assign_lhs (stmt)))
4337         continue;
4338
4339       /* Look for simple gimple subtract operations.  */
4340       if (gimple_assign_rhs_code (stmt) == MINUS_EXPR)
4341         {
4342           if (!can_reassociate_p (gimple_assign_rhs1 (stmt))
4343               || !can_reassociate_p (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
4344             continue;
4345
4346           /* Check for a subtract used only in an addition.  If this
4347              is the case, transform it into add of a negate for better
4348              reassociation.  IE transform C = A-B into C = A + -B if C
4349              is only used in an addition.  */
4350           if (should_break_up_subtract (stmt))
4351             break_up_subtract (stmt, &gsi);
4352         }
4353       else if (gimple_assign_rhs_code (stmt) == NEGATE_EXPR
4354                && can_reassociate_p (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
4355         plus_negates.safe_push (gimple_assign_lhs (stmt));
4356     }
4357   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
4358        son;
4359        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
4360     break_up_subtract_bb (son);
4361 }
4362
4363 /* Used for repeated factor analysis.  */
4364 struct repeat_factor_d
4365 {
4366   /* An SSA name that occurs in a multiply chain.  */
4367   tree factor;
4368
4369   /* Cached rank of the factor.  */
4370   unsigned rank;
4371
4372   /* Number of occurrences of the factor in the chain.  */
4373   HOST_WIDE_INT count;
4374
4375   /* An SSA name representing the product of this factor and
4376      all factors appearing later in the repeated factor vector.  */
4377   tree repr;
4378 };
4379
4380 typedef struct repeat_factor_d repeat_factor, *repeat_factor_t;
4381 typedef const struct repeat_factor_d *const_repeat_factor_t;
4382
4383
4384 static vec<repeat_factor> repeat_factor_vec;
4385
4386 /* Used for sorting the repeat factor vector.  Sort primarily by
4387    ascending occurrence count, secondarily by descending rank.  */
4388
4389 static int
4390 compare_repeat_factors (const void *x1, const void *x2)
4391 {
4392   const_repeat_factor_t rf1 = (const_repeat_factor_t) x1;
4393   const_repeat_factor_t rf2 = (const_repeat_factor_t) x2;
4394
4395   if (rf1->count != rf2->count)
4396     return rf1->count - rf2->count;
4397
4398   return rf2->rank - rf1->rank;
4399 }
4400
4401 /* Look for repeated operands in OPS in the multiply tree rooted at
4402    STMT.  Replace them with an optimal sequence of multiplies and powi
4403    builtin calls, and remove the used operands from OPS.  Return an
4404    SSA name representing the value of the replacement sequence.  */
4405
4406 static tree
4407 attempt_builtin_powi (gimple stmt, vec<operand_entry_t> *ops)
4408 {
4409   unsigned i, j, vec_len;
4410   int ii;
4411   operand_entry_t oe;
4412   repeat_factor_t rf1, rf2;
4413   repeat_factor rfnew;
4414   tree result = NULL_TREE;
4415   tree target_ssa, iter_result;
4416   tree type = TREE_TYPE (gimple_get_lhs (stmt));
4417   tree powi_fndecl = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_POWI);
4418   gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (stmt);
4419   gimple mul_stmt, pow_stmt;
4420
4421   /* Nothing to do if BUILT_IN_POWI doesn't exist for this type and
4422      target.  */
4423   if (!powi_fndecl)
4424     return NULL_TREE;
4425
4426   /* Allocate the repeated factor vector.  */
4427   repeat_factor_vec.create (10);
4428
4429   /* Scan the OPS vector for all SSA names in the product and build
4430      up a vector of occurrence counts for each factor.  */
4431   FOR_EACH_VEC_ELT (*ops, i, oe)
4432     {
4433       if (TREE_CODE (oe->op) == SSA_NAME)
4434         {
4435           FOR_EACH_VEC_ELT (repeat_factor_vec, j, rf1)
4436             {
4437               if (rf1->factor == oe->op)
4438                 {
4439                   rf1->count += oe->count;
4440                   break;
4441                 }
4442             }
4443
4444           if (j >= repeat_factor_vec.length ())
4445             {
4446               rfnew.factor = oe->op;
4447               rfnew.rank = oe->rank;
4448               rfnew.count = oe->count;
4449               rfnew.repr = NULL_TREE;
4450               repeat_factor_vec.safe_push (rfnew);
4451             }
4452         }
4453     }
4454
4455   /* Sort the repeated factor vector by (a) increasing occurrence count,
4456      and (b) decreasing rank.  */
4457   repeat_factor_vec.qsort (compare_repeat_factors);
4458
4459   /* It is generally best to combine as many base factors as possible
4460      into a product before applying __builtin_powi to the result.
4461      However, the sort order chosen for the repeated factor vector
4462      allows us to cache partial results for the product of the base
4463      factors for subsequent use.  When we already have a cached partial
4464      result from a previous iteration, it is best to make use of it
4465      before looking for another __builtin_pow opportunity.
4466
4467      As an example, consider x * x * y * y * y * z * z * z * z.
4468      We want to first compose the product x * y * z, raise it to the
4469      second power, then multiply this by y * z, and finally multiply
4470      by z.  This can be done in 5 multiplies provided we cache y * z
4471      for use in both expressions:
4472
4473         t1 = y * z
4474         t2 = t1 * x
4475         t3 = t2 * t2
4476         t4 = t1 * t3
4477         result = t4 * z
4478
4479      If we instead ignored the cached y * z and first multiplied by
4480      the __builtin_pow opportunity z * z, we would get the inferior:
4481
4482         t1 = y * z
4483         t2 = t1 * x
4484         t3 = t2 * t2
4485         t4 = z * z
4486         t5 = t3 * t4
4487         result = t5 * y  */
4488
4489   vec_len = repeat_factor_vec.length ();
4490   
4491   /* Repeatedly look for opportunities to create a builtin_powi call.  */
4492   while (true)
4493     {
4494       HOST_WIDE_INT power;
4495
4496       /* First look for the largest cached product of factors from
4497          preceding iterations.  If found, create a builtin_powi for
4498          it if the minimum occurrence count for its factors is at
4499          least 2, or just use this cached product as our next 
4500          multiplicand if the minimum occurrence count is 1.  */
4501       FOR_EACH_VEC_ELT (repeat_factor_vec, j, rf1)
4502         {
4503           if (rf1->repr && rf1->count > 0)
4504             break;
4505         }
4506
4507       if (j < vec_len)
4508         {
4509           power = rf1->count;
4510
4511           if (power == 1)
4512             {
4513               iter_result = rf1->repr;
4514
4515               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4516                 {
4517                   unsigned elt;
4518                   repeat_factor_t rf;
4519                   fputs ("Multiplying by cached product ", dump_file);
4520                   for (elt = j; elt < vec_len; elt++)
4521                     {
4522                       rf = &repeat_factor_vec[elt];
4523                       print_generic_expr (dump_file, rf->factor, 0);
4524                       if (elt < vec_len - 1)
4525                         fputs (" * ", dump_file);
4526                     }
4527                   fputs ("\n", dump_file);
4528                 }
4529             }
4530           else
4531             {
4532               iter_result = make_temp_ssa_name (type, NULL, "reassocpow");
4533               pow_stmt = gimple_build_call (powi_fndecl, 2, rf1->repr, 
4534                                             build_int_cst (integer_type_node,
4535                                                            power));
4536               gimple_call_set_lhs (pow_stmt, iter_result);
4537               gimple_set_location (pow_stmt, gimple_location (stmt));
4538               gsi_insert_before (&gsi, pow_stmt, GSI_SAME_STMT);
4539
4540               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4541                 {
4542                   unsigned elt;
4543                   repeat_factor_t rf;
4544                   fputs ("Building __builtin_pow call for cached product (",
4545                          dump_file);
4546                   for (elt = j; elt < vec_len; elt++)
4547                     {
4548                       rf = &repeat_factor_vec[elt];
4549                       print_generic_expr (dump_file, rf->factor, 0);
4550                       if (elt < vec_len - 1)
4551                         fputs (" * ", dump_file);
4552                     }
4553                   fprintf (dump_file, ")^"HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC"\n",
4554                            power);
4555                 }
4556             }
4557         }
4558       else
4559         {
4560           /* Otherwise, find the first factor in the repeated factor
4561              vector whose occurrence count is at least 2.  If no such
4562              factor exists, there are no builtin_powi opportunities
4563              remaining.  */
4564           FOR_EACH_VEC_ELT (repeat_factor_vec, j, rf1)
4565             {
4566               if (rf1->count >= 2)
4567                 break;
4568             }
4569
4570           if (j >= vec_len)
4571             break;
4572
4573           power = rf1->count;
4574
4575           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4576             {
4577               unsigned elt;
4578               repeat_factor_t rf;
4579               fputs ("Building __builtin_pow call for (", dump_file);
4580               for (elt = j; elt < vec_len; elt++)
4581                 {
4582                   rf = &repeat_factor_vec[elt];
4583                   print_generic_expr (dump_file, rf->factor, 0);
4584                   if (elt < vec_len - 1)
4585                     fputs (" * ", dump_file);
4586                 }
4587               fprintf (dump_file, ")^"HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC"\n", power);
4588             }
4589
4590           reassociate_stats.pows_created++;
4591
4592           /* Visit each element of the vector in reverse order (so that
4593              high-occurrence elements are visited first, and within the
4594              same occurrence count, lower-ranked elements are visited
4595              first).  Form a linear product of all elements in this order
4596              whose occurrencce count is at least that of element J.
4597              Record the SSA name representing the product of each element
4598              with all subsequent elements in the vector.  */
4599           if (j == vec_len - 1)
4600             rf1->repr = rf1->factor;
4601           else
4602             {
4603               for (ii = vec_len - 2; ii >= (int)j; ii--)
4604                 {
4605                   tree op1, op2;
4606
4607                   rf1 = &repeat_factor_vec[ii];
4608                   rf2 = &repeat_factor_vec[ii + 1];
4609
4610                   /* Init the last factor's representative to be itself.  */
4611                   if (!rf2->repr)
4612                     rf2->repr = rf2->factor;
4613
4614                   op1 = rf1->factor;
4615                   op2 = rf2->repr;
4616
4617                   target_ssa = make_temp_ssa_name (type, NULL, "reassocpow");
4618                   mul_stmt = gimple_build_assign (target_ssa, MULT_EXPR,
4619                                                   op1, op2);
4620                   gimple_set_location (mul_stmt, gimple_location (stmt));
4621                   gsi_insert_before (&gsi, mul_stmt, GSI_SAME_STMT);
4622                   rf1->repr = target_ssa;
4623
4624                   /* Don't reprocess the multiply we just introduced.  */
4625                   gimple_set_visited (mul_stmt, true);
4626                 }
4627             }
4628
4629           /* Form a call to __builtin_powi for the maximum product
4630              just formed, raised to the power obtained earlier.  */
4631           rf1 = &repeat_factor_vec[j];
4632           iter_result = make_temp_ssa_name (type, NULL, "reassocpow");
4633           pow_stmt = gimple_build_call (powi_fndecl, 2, rf1->repr, 
4634                                         build_int_cst (integer_type_node,
4635                                                        power));
4636           gimple_call_set_lhs (pow_stmt, iter_result);
4637           gimple_set_location (pow_stmt, gimple_location (stmt));
4638           gsi_insert_before (&gsi, pow_stmt, GSI_SAME_STMT);
4639         }
4640
4641       /* If we previously formed at least one other builtin_powi call,
4642          form the product of this one and those others.  */
4643       if (result)
4644         {
4645           tree new_result = make_temp_ssa_name (type, NULL, "reassocpow");
4646           mul_stmt = gimple_build_assign (new_result, MULT_EXPR,
4647                                           result, iter_result);
4648           gimple_set_location (mul_stmt, gimple_location (stmt));
4649           gsi_insert_before (&gsi, mul_stmt, GSI_SAME_STMT);
4650           gimple_set_visited (mul_stmt, true);
4651           result = new_result;
4652         }
4653       else
4654         result = iter_result;
4655
4656       /* Decrement the occurrence count of each element in the product
4657          by the count found above, and remove this many copies of each
4658          factor from OPS.  */
4659       for (i = j; i < vec_len; i++)
4660         {
4661           unsigned k = power;
4662           unsigned n;
4663
4664           rf1 = &repeat_factor_vec[i];
4665           rf1->count -= power;
4666           
4667           FOR_EACH_VEC_ELT_REVERSE (*ops, n, oe)
4668             {
4669               if (oe->op == rf1->factor)
4670                 {
4671                   if (oe->count <= k)
4672                     {
4673                       ops->ordered_remove (n);
4674                       k -= oe->count;
4675
4676                       if (k == 0)
4677                         break;
4678                     }
4679                   else
4680                     {
4681                       oe->count -= k;
4682                       break;
4683                     }
4684                 }
4685             }
4686         }
4687     }
4688
4689   /* At this point all elements in the repeated factor vector have a
4690      remaining occurrence count of 0 or 1, and those with a count of 1
4691      don't have cached representatives.  Re-sort the ops vector and
4692      clean up.  */
4693   ops->qsort (sort_by_operand_rank);
4694   repeat_factor_vec.release ();
4695
4696   /* Return the final product computed herein.  Note that there may
4697      still be some elements with single occurrence count left in OPS;
4698      those will be handled by the normal reassociation logic.  */
4699   return result;
4700 }
4701
4702 /* Transform STMT at *GSI into a copy by replacing its rhs with NEW_RHS.  */
4703
4704 static void
4705 transform_stmt_to_copy (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt, tree new_rhs)
4706 {
4707   tree rhs1;
4708
4709   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4710     {
4711       fprintf (dump_file, "Transforming ");
4712       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4713     }
4714
4715   rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4716   gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, new_rhs);
4717   update_stmt (stmt);
4718   remove_visited_stmt_chain (rhs1);
4719
4720   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4721     {
4722       fprintf (dump_file, " into ");
4723       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4724     }
4725 }
4726
4727 /* Transform STMT at *GSI into a multiply of RHS1 and RHS2.  */
4728
4729 static void
4730 transform_stmt_to_multiply (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt,
4731                             tree rhs1, tree rhs2)
4732 {
4733   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4734     {
4735       fprintf (dump_file, "Transforming ");
4736       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4737     }
4738
4739   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, MULT_EXPR, rhs1, rhs2);
4740   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
4741   remove_visited_stmt_chain (rhs1);
4742
4743   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4744     {
4745       fprintf (dump_file, " into ");
4746       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4747     }
4748 }
4749
4750 /* Reassociate expressions in basic block BB and its post-dominator as
4751    children.  */
4752
4753 static void
4754 reassociate_bb (basic_block bb)
4755 {
4756   gimple_stmt_iterator gsi;
4757   basic_block son;
4758   gimple stmt = last_stmt (bb);
4759
4760   if (stmt && !gimple_visited_p (stmt))
4761     maybe_optimize_range_tests (stmt);
4762
4763   for (gsi = gsi_last_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_prev (&gsi))
4764     {
4765       stmt = gsi_stmt (gsi);
4766
4767       if (is_gimple_assign (stmt)
4768           && !stmt_could_throw_p (stmt))
4769         {
4770           tree lhs, rhs1, rhs2;
4771           enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
4772
4773           /* If this is not a gimple binary expression, there is
4774              nothing for us to do with it.  */
4775           if (get_gimple_rhs_class (rhs_code) != GIMPLE_BINARY_RHS)
4776             continue;
4777
4778           /* If this was part of an already processed statement,
4779              we don't need to touch it again. */
4780           if (gimple_visited_p (stmt))
4781             {
4782               /* This statement might have become dead because of previous
4783                  reassociations.  */
4784               if (has_zero_uses (gimple_get_lhs (stmt)))
4785                 {
4786                   reassoc_remove_stmt (&gsi);
4787                   release_defs (stmt);
4788                   /* We might end up removing the last stmt above which
4789                      places the iterator to the end of the sequence.
4790                      Reset it to the last stmt in this case which might
4791                      be the end of the sequence as well if we removed
4792                      the last statement of the sequence.  In which case
4793                      we need to bail out.  */
4794                   if (gsi_end_p (gsi))
4795                     {
4796                       gsi = gsi_last_bb (bb);
4797                       if (gsi_end_p (gsi))
4798                         break;
4799                     }
4800                 }
4801               continue;
4802             }
4803
4804           lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
4805           rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4806           rhs2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
4807
4808           /* For non-bit or min/max operations we can't associate
4809              all types.  Verify that here.  */
4810           if (rhs_code != BIT_IOR_EXPR
4811               && rhs_code != BIT_AND_EXPR
4812               && rhs_code != BIT_XOR_EXPR
4813               && rhs_code != MIN_EXPR
4814               && rhs_code != MAX_EXPR
4815               && (!can_reassociate_p (lhs)
4816                   || !can_reassociate_p (rhs1)
4817                   || !can_reassociate_p (rhs2)))
4818             continue;
4819
4820           if (associative_tree_code (rhs_code))
4821             {
4822               auto_vec<operand_entry_t> ops;
4823               tree powi_result = NULL_TREE;
4824
4825               /* There may be no immediate uses left by the time we
4826                  get here because we may have eliminated them all.  */
4827               if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME && has_zero_uses (lhs))
4828                 continue;
4829
4830               gimple_set_visited (stmt, true);
4831               linearize_expr_tree (&ops, stmt, true, true);
4832               ops.qsort (sort_by_operand_rank);
4833               optimize_ops_list (rhs_code, &ops);
4834               if (undistribute_ops_list (rhs_code, &ops,
4835                                          loop_containing_stmt (stmt)))
4836                 {
4837                   ops.qsort (sort_by_operand_rank);
4838                   optimize_ops_list (rhs_code, &ops);
4839                 }
4840
4841               if (rhs_code == BIT_IOR_EXPR || rhs_code == BIT_AND_EXPR)
4842                 optimize_range_tests (rhs_code, &ops);
4843
4844               if (first_pass_instance
4845                   && rhs_code == MULT_EXPR
4846                   && flag_unsafe_math_optimizations)
4847                 powi_result = attempt_builtin_powi (stmt, &ops);
4848
4849               /* If the operand vector is now empty, all operands were 
4850                  consumed by the __builtin_powi optimization.  */
4851               if (ops.length () == 0)
4852                 transform_stmt_to_copy (&gsi, stmt, powi_result);
4853               else if (ops.length () == 1)
4854                 {
4855                   tree last_op = ops.last ()->op;
4856                   
4857                   if (powi_result)
4858                     transform_stmt_to_multiply (&gsi, stmt, last_op,
4859                                                 powi_result);
4860                   else
4861                     transform_stmt_to_copy (&gsi, stmt, last_op);
4862                 }
4863               else
4864                 {
4865                   machine_mode mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (lhs));
4866                   int ops_num = ops.length ();
4867                   int width = get_reassociation_width (ops_num, rhs_code, mode);
4868                   tree new_lhs = lhs;
4869
4870                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4871                     fprintf (dump_file,
4872                              "Width = %d was chosen for reassociation\n", width);
4873
4874                   if (width > 1
4875                       && ops.length () > 3)
4876                     rewrite_expr_tree_parallel (as_a <gassign *> (stmt),
4877                                                 width, ops);
4878                   else
4879                     {
4880                       /* When there are three operands left, we want
4881                          to make sure the ones that get the double
4882                          binary op are chosen wisely.  */
4883                       int len = ops.length ();
4884                       if (len >= 3)
4885                         swap_ops_for_binary_stmt (ops, len - 3, stmt);
4886
4887                       new_lhs = rewrite_expr_tree (stmt, 0, ops,
4888                                                    powi_result != NULL);
4889                     }
4890
4891                   /* If we combined some repeated factors into a 
4892                      __builtin_powi call, multiply that result by the
4893                      reassociated operands.  */
4894                   if (powi_result)
4895                     {
4896                       gimple mul_stmt, lhs_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (lhs);
4897                       tree type = TREE_TYPE (lhs);
4898                       tree target_ssa = make_temp_ssa_name (type, NULL,
4899                                                             "reassocpow");
4900                       gimple_set_lhs (lhs_stmt, target_ssa);
4901                       update_stmt (lhs_stmt);
4902                       if (lhs != new_lhs)
4903                         target_ssa = new_lhs;
4904                       mul_stmt = gimple_build_assign (lhs, MULT_EXPR,
4905                                                       powi_result, target_ssa);
4906                       gimple_set_location (mul_stmt, gimple_location (stmt));
4907                       gsi_insert_after (&gsi, mul_stmt, GSI_NEW_STMT);
4908                     }
4909                 }
4910             }
4911         }
4912     }
4913   for (son = first_dom_son (CDI_POST_DOMINATORS, bb);
4914        son;
4915        son = next_dom_son (CDI_POST_DOMINATORS, son))
4916     reassociate_bb (son);
4917 }
4918
4919 /* Add jumps around shifts for range tests turned into bit tests.
4920    For each SSA_NAME VAR we have code like:
4921    VAR = ...; // final stmt of range comparison
4922    // bit test here...;
4923    OTHERVAR = ...; // final stmt of the bit test sequence
4924    RES = VAR | OTHERVAR;
4925    Turn the above into:
4926    VAR = ...;
4927    if (VAR != 0)
4928      goto <l3>;
4929    else
4930      goto <l2>;
4931    <l2>:
4932    // bit test here...;
4933    OTHERVAR = ...;
4934    <l3>:
4935    # RES = PHI<1(l1), OTHERVAR(l2)>;  */
4936
4937 static void
4938 branch_fixup (void)
4939 {
4940   tree var;
4941   unsigned int i;
4942
4943   FOR_EACH_VEC_ELT (reassoc_branch_fixups, i, var)
4944     {
4945       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
4946       gimple use_stmt;
4947       use_operand_p use;
4948       bool ok = single_imm_use (var, &use, &use_stmt);
4949       gcc_assert (ok
4950                   && is_gimple_assign (use_stmt)
4951                   && gimple_assign_rhs_code (use_stmt) == BIT_IOR_EXPR
4952                   && gimple_bb (def_stmt) == gimple_bb (use_stmt));
4953
4954       basic_block cond_bb = gimple_bb (def_stmt);
4955       basic_block then_bb = split_block (cond_bb, def_stmt)->dest;
4956       basic_block merge_bb = split_block (then_bb, use_stmt)->dest;
4957
4958       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (def_stmt);
4959       gimple g = gimple_build_cond (NE_EXPR, var,
4960                                     build_zero_cst (TREE_TYPE (var)),
4961                                     NULL_TREE, NULL_TREE);
4962       location_t loc = gimple_location (use_stmt);
4963       gimple_set_location (g, loc);
4964       gsi_insert_after (&gsi, g, GSI_NEW_STMT);
4965
4966       edge etrue = make_edge (cond_bb, merge_bb, EDGE_TRUE_VALUE);
4967       etrue->probability = REG_BR_PROB_BASE / 2;
4968       etrue->count = cond_bb->count / 2;
4969       edge efalse = find_edge (cond_bb, then_bb);
4970       efalse->flags = EDGE_FALSE_VALUE;
4971       efalse->probability -= etrue->probability;
4972       efalse->count -= etrue->count;
4973       then_bb->count -= etrue->count;
4974
4975       tree othervar = NULL_TREE;
4976       if (gimple_assign_rhs1 (use_stmt) == var)
4977         othervar = gimple_assign_rhs2 (use_stmt);
4978       else if (gimple_assign_rhs2 (use_stmt) == var)
4979         othervar = gimple_assign_rhs1 (use_stmt);
4980       else
4981         gcc_unreachable ();
4982       tree lhs = gimple_assign_lhs (use_stmt);
4983       gphi *phi = create_phi_node (lhs, merge_bb);
4984       add_phi_arg (phi, build_one_cst (TREE_TYPE (lhs)), etrue, loc);
4985       add_phi_arg (phi, othervar, single_succ_edge (then_bb), loc);
4986       gsi = gsi_for_stmt (use_stmt);
4987       gsi_remove (&gsi, true);
4988
4989       set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, merge_bb, cond_bb);
4990       set_immediate_dominator (CDI_POST_DOMINATORS, cond_bb, merge_bb);
4991     }
4992   reassoc_branch_fixups.release ();
4993 }
4994
4995 void dump_ops_vector (FILE *file, vec<operand_entry_t> ops);
4996 void debug_ops_vector (vec<operand_entry_t> ops);
4997
4998 /* Dump the operand entry vector OPS to FILE.  */
4999
5000 void
5001 dump_ops_vector (FILE *file, vec<operand_entry_t> ops)
5002 {
5003   operand_entry_t oe;
5004   unsigned int i;
5005
5006   FOR_EACH_VEC_ELT (ops, i, oe)
5007     {
5008       fprintf (file, "Op %d -> rank: %d, tree: ", i, oe->rank);
5009       print_generic_expr (file, oe->op, 0);
5010     }
5011 }
5012
5013 /* Dump the operand entry vector OPS to STDERR.  */
5014
5015 DEBUG_FUNCTION void
5016 debug_ops_vector (vec<operand_entry_t> ops)
5017 {
5018   dump_ops_vector (stderr, ops);
5019 }
5020
5021 static void
5022 do_reassoc (void)
5023 {
5024   break_up_subtract_bb (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun));
5025   reassociate_bb (EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun));
5026 }
5027
5028 /* Initialize the reassociation pass.  */
5029
5030 static void
5031 init_reassoc (void)
5032 {
5033   int i;
5034   long rank = 2;
5035   int *bbs = XNEWVEC (int, n_basic_blocks_for_fn (cfun) - NUM_FIXED_BLOCKS);
5036
5037   /* Find the loops, so that we can prevent moving calculations in
5038      them.  */
5039   loop_optimizer_init (AVOID_CFG_MODIFICATIONS);
5040
5041   memset (&reassociate_stats, 0, sizeof (reassociate_stats));
5042
5043   operand_entry_pool = create_alloc_pool ("operand entry pool",
5044                                           sizeof (struct operand_entry), 30);
5045   next_operand_entry_id = 0;
5046
5047   /* Reverse RPO (Reverse Post Order) will give us something where
5048      deeper loops come later.  */
5049   pre_and_rev_post_order_compute (NULL, bbs, false);
5050   bb_rank = XCNEWVEC (long, last_basic_block_for_fn (cfun));
5051   operand_rank = new hash_map<tree, long>;
5052
5053   /* Give each default definition a distinct rank.  This includes
5054      parameters and the static chain.  Walk backwards over all
5055      SSA names so that we get proper rank ordering according
5056      to tree_swap_operands_p.  */
5057   for (i = num_ssa_names - 1; i > 0; --i)
5058     {
5059       tree name = ssa_name (i);
5060       if (name && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (name))
5061         insert_operand_rank (name, ++rank);
5062     }
5063
5064   /* Set up rank for each BB  */
5065   for (i = 0; i < n_basic_blocks_for_fn (cfun) - NUM_FIXED_BLOCKS; i++)
5066     bb_rank[bbs[i]] = ++rank  << 16;
5067
5068   free (bbs);
5069   calculate_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
5070   plus_negates = vNULL;
5071 }
5072
5073 /* Cleanup after the reassociation pass, and print stats if
5074    requested.  */
5075
5076 static void
5077 fini_reassoc (void)
5078 {
5079   statistics_counter_event (cfun, "Linearized",
5080                             reassociate_stats.linearized);
5081   statistics_counter_event (cfun, "Constants eliminated",
5082                             reassociate_stats.constants_eliminated);
5083   statistics_counter_event (cfun, "Ops eliminated",
5084                             reassociate_stats.ops_eliminated);
5085   statistics_counter_event (cfun, "Statements rewritten",
5086                             reassociate_stats.rewritten);
5087   statistics_counter_event (cfun, "Built-in pow[i] calls encountered",
5088                             reassociate_stats.pows_encountered);
5089   statistics_counter_event (cfun, "Built-in powi calls created",
5090                             reassociate_stats.pows_created);
5091
5092   delete operand_rank;
5093   free_alloc_pool (operand_entry_pool);
5094   free (bb_rank);
5095   plus_negates.release ();
5096   free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
5097   loop_optimizer_finalize ();
5098 }
5099
5100 /* Gate and execute functions for Reassociation.  */
5101
5102 static unsigned int
5103 execute_reassoc (void)
5104 {
5105   init_reassoc ();
5106
5107   do_reassoc ();
5108   repropagate_negates ();
5109   branch_fixup ();
5110
5111   fini_reassoc ();
5112   return 0;
5113 }
5114
5115 namespace {
5116
5117 const pass_data pass_data_reassoc =
5118 {
5119   GIMPLE_PASS, /* type */
5120   "reassoc", /* name */
5121   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
5122   TV_TREE_REASSOC, /* tv_id */
5123   ( PROP_cfg | PROP_ssa ), /* properties_required */
5124   0, /* properties_provided */
5125   0, /* properties_destroyed */
5126   0, /* todo_flags_start */
5127   TODO_update_ssa_only_virtuals, /* todo_flags_finish */
5128 };
5129
5130 class pass_reassoc : public gimple_opt_pass
5131 {
5132 public:
5133   pass_reassoc (gcc::context *ctxt)
5134     : gimple_opt_pass (pass_data_reassoc, ctxt)
5135   {}
5136
5137   /* opt_pass methods: */
5138   opt_pass * clone () { return new pass_reassoc (m_ctxt); }
5139   virtual bool gate (function *) { return flag_tree_reassoc != 0; }
5140   virtual unsigned int execute (function *) { return execute_reassoc (); }
5141
5142 }; // class pass_reassoc
5143
5144 } // anon namespace
5145
5146 gimple_opt_pass *
5147 make_pass_reassoc (gcc::context *ctxt)
5148 {
5149   return new pass_reassoc (ctxt);
5150 }