Upgrade GCC from 4.7.2 to 4.7.3 on the vendor branch
[dragonfly.git] / contrib / gcc-4.7 / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "tree-pass.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "timevar.h"
34 #include "tree-pretty-print.h"
35 #include "gimple-pretty-print.h"
36 #include "diagnostic-core.h"
37 #include "intl.h"
38 #include "cfgloop.h"
39 #include "tree-scalar-evolution.h"
40 #include "tree-ssa-propagate.h"
41 #include "tree-chrec.h"
42 #include "gimple-fold.h"
43 #include "expr.h"
44 #include "optabs.h"
45
46
47 /* Type of value ranges.  See value_range_d for a description of these
48    types.  */
49 enum value_range_type { VR_UNDEFINED, VR_RANGE, VR_ANTI_RANGE, VR_VARYING };
50
51 /* Range of values that can be associated with an SSA_NAME after VRP
52    has executed.  */
53 struct value_range_d
54 {
55   /* Lattice value represented by this range.  */
56   enum value_range_type type;
57
58   /* Minimum and maximum values represented by this range.  These
59      values should be interpreted as follows:
60
61         - If TYPE is VR_UNDEFINED or VR_VARYING then MIN and MAX must
62           be NULL.
63
64         - If TYPE == VR_RANGE then MIN holds the minimum value and
65           MAX holds the maximum value of the range [MIN, MAX].
66
67         - If TYPE == ANTI_RANGE the variable is known to NOT
68           take any values in the range [MIN, MAX].  */
69   tree min;
70   tree max;
71
72   /* Set of SSA names whose value ranges are equivalent to this one.
73      This set is only valid when TYPE is VR_RANGE or VR_ANTI_RANGE.  */
74   bitmap equiv;
75 };
76
77 typedef struct value_range_d value_range_t;
78
79 /* Set of SSA names found live during the RPO traversal of the function
80    for still active basic-blocks.  */
81 static sbitmap *live;
82
83 /* Return true if the SSA name NAME is live on the edge E.  */
84
85 static bool
86 live_on_edge (edge e, tree name)
87 {
88   return (live[e->dest->index]
89           && TEST_BIT (live[e->dest->index], SSA_NAME_VERSION (name)));
90 }
91
92 /* Local functions.  */
93 static int compare_values (tree val1, tree val2);
94 static int compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *);
95 static void vrp_meet (value_range_t *, value_range_t *);
96 static tree vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code,
97                                                      tree, tree, bool, bool *,
98                                                      bool *);
99
100 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
101    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
102    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
103    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
104    SSA name.  */
105 struct assert_locus_d
106 {
107   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
108   basic_block bb;
109
110   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
111      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
112   edge e;
113
114   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
115   gimple_stmt_iterator si;
116
117   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
118   enum tree_code comp_code;
119
120   /* Value being compared against.  */
121   tree val;
122
123   /* Expression to compare.  */
124   tree expr;
125
126   /* Next node in the linked list.  */
127   struct assert_locus_d *next;
128 };
129
130 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
131
132 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
133    assertions that should be inserted in the IL.  */
134 static bitmap need_assert_for;
135
136 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
137    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
138    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
139 static assert_locus_t *asserts_for;
140
141 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
142    of values that SSA name N_I may take.  */
143 static unsigned num_vr_values;
144 static value_range_t **vr_value;
145 static bool values_propagated;
146
147 /* For a PHI node which sets SSA name N_I, VR_COUNTS[I] holds the
148    number of executable edges we saw the last time we visited the
149    node.  */
150 static int *vr_phi_edge_counts;
151
152 typedef struct {
153   gimple stmt;
154   tree vec;
155 } switch_update;
156
157 static VEC (edge, heap) *to_remove_edges;
158 DEF_VEC_O(switch_update);
159 DEF_VEC_ALLOC_O(switch_update, heap);
160 static VEC (switch_update, heap) *to_update_switch_stmts;
161
162
163 /* Return the maximum value for TYPE.  */
164
165 static inline tree
166 vrp_val_max (const_tree type)
167 {
168   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
169     return NULL_TREE;
170
171   return TYPE_MAX_VALUE (type);
172 }
173
174 /* Return the minimum value for TYPE.  */
175
176 static inline tree
177 vrp_val_min (const_tree type)
178 {
179   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
180     return NULL_TREE;
181
182   return TYPE_MIN_VALUE (type);
183 }
184
185 /* Return whether VAL is equal to the maximum value of its type.  This
186    will be true for a positive overflow infinity.  We can't do a
187    simple equality comparison with TYPE_MAX_VALUE because C typedefs
188    and Ada subtypes can produce types whose TYPE_MAX_VALUE is not ==
189    to the integer constant with the same value in the type.  */
190
191 static inline bool
192 vrp_val_is_max (const_tree val)
193 {
194   tree type_max = vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
195   return (val == type_max
196           || (type_max != NULL_TREE
197               && operand_equal_p (val, type_max, 0)));
198 }
199
200 /* Return whether VAL is equal to the minimum value of its type.  This
201    will be true for a negative overflow infinity.  */
202
203 static inline bool
204 vrp_val_is_min (const_tree val)
205 {
206   tree type_min = vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
207   return (val == type_min
208           || (type_min != NULL_TREE
209               && operand_equal_p (val, type_min, 0)));
210 }
211
212
213 /* Return whether TYPE should use an overflow infinity distinct from
214    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  We use an overflow infinity value to
215    represent a signed overflow during VRP computations.  An infinity
216    is distinct from a half-range, which will go from some number to
217    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  */
218
219 static inline bool
220 needs_overflow_infinity (const_tree type)
221 {
222   return INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type);
223 }
224
225 /* Return whether TYPE can support our overflow infinity
226    representation: we use the TREE_OVERFLOW flag, which only exists
227    for constants.  If TYPE doesn't support this, we don't optimize
228    cases which would require signed overflow--we drop them to
229    VARYING.  */
230
231 static inline bool
232 supports_overflow_infinity (const_tree type)
233 {
234   tree min = vrp_val_min (type), max = vrp_val_max (type);
235 #ifdef ENABLE_CHECKING
236   gcc_assert (needs_overflow_infinity (type));
237 #endif
238   return (min != NULL_TREE
239           && CONSTANT_CLASS_P (min)
240           && max != NULL_TREE
241           && CONSTANT_CLASS_P (max));
242 }
243
244 /* VAL is the maximum or minimum value of a type.  Return a
245    corresponding overflow infinity.  */
246
247 static inline tree
248 make_overflow_infinity (tree val)
249 {
250   gcc_checking_assert (val != NULL_TREE && CONSTANT_CLASS_P (val));
251   val = copy_node (val);
252   TREE_OVERFLOW (val) = 1;
253   return val;
254 }
255
256 /* Return a negative overflow infinity for TYPE.  */
257
258 static inline tree
259 negative_overflow_infinity (tree type)
260 {
261   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
262   return make_overflow_infinity (vrp_val_min (type));
263 }
264
265 /* Return a positive overflow infinity for TYPE.  */
266
267 static inline tree
268 positive_overflow_infinity (tree type)
269 {
270   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
271   return make_overflow_infinity (vrp_val_max (type));
272 }
273
274 /* Return whether VAL is a negative overflow infinity.  */
275
276 static inline bool
277 is_negative_overflow_infinity (const_tree val)
278 {
279   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
280           && CONSTANT_CLASS_P (val)
281           && TREE_OVERFLOW (val)
282           && vrp_val_is_min (val));
283 }
284
285 /* Return whether VAL is a positive overflow infinity.  */
286
287 static inline bool
288 is_positive_overflow_infinity (const_tree val)
289 {
290   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
291           && CONSTANT_CLASS_P (val)
292           && TREE_OVERFLOW (val)
293           && vrp_val_is_max (val));
294 }
295
296 /* Return whether VAL is a positive or negative overflow infinity.  */
297
298 static inline bool
299 is_overflow_infinity (const_tree val)
300 {
301   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
302           && CONSTANT_CLASS_P (val)
303           && TREE_OVERFLOW (val)
304           && (vrp_val_is_min (val) || vrp_val_is_max (val)));
305 }
306
307 /* Return whether STMT has a constant rhs that is_overflow_infinity. */
308
309 static inline bool
310 stmt_overflow_infinity (gimple stmt)
311 {
312   if (is_gimple_assign (stmt)
313       && get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)) ==
314       GIMPLE_SINGLE_RHS)
315     return is_overflow_infinity (gimple_assign_rhs1 (stmt));
316   return false;
317 }
318
319 /* If VAL is now an overflow infinity, return VAL.  Otherwise, return
320    the same value with TREE_OVERFLOW clear.  This can be used to avoid
321    confusing a regular value with an overflow value.  */
322
323 static inline tree
324 avoid_overflow_infinity (tree val)
325 {
326   if (!is_overflow_infinity (val))
327     return val;
328
329   if (vrp_val_is_max (val))
330     return vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
331   else
332     {
333       gcc_checking_assert (vrp_val_is_min (val));
334       return vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
335     }
336 }
337
338
339 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
340    current function signature.  */
341
342 static bool
343 nonnull_arg_p (const_tree arg)
344 {
345   tree t, attrs, fntype;
346   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
347
348   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
349
350   /* The static chain decl is always non null.  */
351   if (arg == cfun->static_chain_decl)
352     return true;
353
354   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
355   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
356
357   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
358   if (attrs == NULL_TREE)
359     return false;
360
361   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
362   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
363     return true;
364
365   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
366   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
367        t;
368        t = DECL_CHAIN (t), arg_num++)
369     {
370       if (t == arg)
371         break;
372     }
373
374   gcc_assert (t == arg);
375
376   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
377   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
378     {
379       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
380         return true;
381     }
382
383   return false;
384 }
385
386
387 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
388
389 static inline void
390 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
391 {
392   vr->type = VR_VARYING;
393   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
394   if (vr->equiv)
395     bitmap_clear (vr->equiv);
396 }
397
398
399 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
400
401 static void
402 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
403                  tree max, bitmap equiv)
404 {
405 #if defined ENABLE_CHECKING
406   /* Check the validity of the range.  */
407   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
408     {
409       int cmp;
410
411       gcc_assert (min && max);
412
413       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
414         gcc_assert (!vrp_val_is_min (min) || !vrp_val_is_max (max));
415
416       cmp = compare_values (min, max);
417       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
418
419       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)))
420         gcc_assert (!is_overflow_infinity (min)
421                     || !is_overflow_infinity (max));
422     }
423
424   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
425     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
426
427   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
428     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
429 #endif
430
431   vr->type = t;
432   vr->min = min;
433   vr->max = max;
434
435   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
436      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
437   if (vr->equiv == NULL
438       && equiv != NULL)
439     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
440
441   if (equiv != vr->equiv)
442     {
443       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
444         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
445       else
446         bitmap_clear (vr->equiv);
447     }
448 }
449
450
451 /* Set value range VR to the canonical form of {T, MIN, MAX, EQUIV}.
452    This means adjusting T, MIN and MAX representing the case of a
453    wrapping range with MAX < MIN covering [MIN, type_max] U [type_min, MAX]
454    as anti-rage ~[MAX+1, MIN-1].  Likewise for wrapping anti-ranges.
455    In corner cases where MAX+1 or MIN-1 wraps this will fall back
456    to varying.
457    This routine exists to ease canonicalization in the case where we
458    extract ranges from var + CST op limit.  */
459
460 static void
461 set_and_canonicalize_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t,
462                                   tree min, tree max, bitmap equiv)
463 {
464   /* Nothing to canonicalize for symbolic or unknown or varying ranges.  */
465   if ((t != VR_RANGE
466        && t != VR_ANTI_RANGE)
467       || TREE_CODE (min) != INTEGER_CST
468       || TREE_CODE (max) != INTEGER_CST)
469     {
470       set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
471       return;
472     }
473
474   /* Wrong order for min and max, to swap them and the VR type we need
475      to adjust them.  */
476   if (tree_int_cst_lt (max, min))
477     {
478       tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
479       tree tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
480       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
481       min = tmp;
482
483       /* There's one corner case, if we had [C+1, C] before we now have
484          that again.  But this represents an empty value range, so drop
485          to varying in this case.  */
486       if (tree_int_cst_lt (max, min))
487         {
488           set_value_range_to_varying (vr);
489           return;
490         }
491
492       t = t == VR_RANGE ? VR_ANTI_RANGE : VR_RANGE;
493     }
494
495   /* Anti-ranges that can be represented as ranges should be so.  */
496   if (t == VR_ANTI_RANGE)
497     {
498       bool is_min = vrp_val_is_min (min);
499       bool is_max = vrp_val_is_max (max);
500
501       if (is_min && is_max)
502         {
503           /* We cannot deal with empty ranges, drop to varying.  */
504           set_value_range_to_varying (vr);
505           return;
506         }
507       else if (is_min
508                /* As a special exception preserve non-null ranges.  */
509                && !(TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min))
510                     && integer_zerop (max)))
511         {
512           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1);
513           min = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
514           max = vrp_val_max (TREE_TYPE (max));
515           t = VR_RANGE;
516         }
517       else if (is_max)
518         {
519           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
520           max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
521           min = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
522           t = VR_RANGE;
523         }
524     }
525
526   set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
527 }
528
529 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
530
531 static inline void
532 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
533 {
534   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
535 }
536
537 /* Set value range VR to a single value.  This function is only called
538    with values we get from statements, and exists to clear the
539    TREE_OVERFLOW flag so that we don't think we have an overflow
540    infinity when we shouldn't.  */
541
542 static inline void
543 set_value_range_to_value (value_range_t *vr, tree val, bitmap equiv)
544 {
545   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (val));
546   val = avoid_overflow_infinity (val);
547   set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, equiv);
548 }
549
550 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.
551    OVERFLOW_INFINITY indicates whether to use an overflow infinity
552    rather than TYPE_MAX_VALUE; this should be true if we determine
553    that the range is nonnegative based on the assumption that signed
554    overflow does not occur.  */
555
556 static inline void
557 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type,
558                                 bool overflow_infinity)
559 {
560   tree zero;
561
562   if (overflow_infinity && !supports_overflow_infinity (type))
563     {
564       set_value_range_to_varying (vr);
565       return;
566     }
567
568   zero = build_int_cst (type, 0);
569   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero,
570                    (overflow_infinity
571                     ? positive_overflow_infinity (type)
572                     : TYPE_MAX_VALUE (type)),
573                    vr->equiv);
574 }
575
576 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
577
578 static inline void
579 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
580 {
581   tree zero = build_int_cst (type, 0);
582   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
583 }
584
585
586 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
587
588 static inline void
589 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
590 {
591   set_value_range_to_value (vr, build_int_cst (type, 0), vr->equiv);
592 }
593
594
595 /* Set value range VR to a range of a truthvalue of type TYPE.  */
596
597 static inline void
598 set_value_range_to_truthvalue (value_range_t *vr, tree type)
599 {
600   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
601     set_value_range_to_varying (vr);
602   else
603     set_value_range (vr, VR_RANGE,
604                      build_int_cst (type, 0), build_int_cst (type, 1),
605                      vr->equiv);
606 }
607
608
609 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
610
611 static inline void
612 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
613 {
614   vr->type = VR_UNDEFINED;
615   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
616   if (vr->equiv)
617     bitmap_clear (vr->equiv);
618 }
619
620
621 /* If abs (min) < abs (max), set VR to [-max, max], if
622    abs (min) >= abs (max), set VR to [-min, min].  */
623
624 static void
625 abs_extent_range (value_range_t *vr, tree min, tree max)
626 {
627   int cmp;
628
629   gcc_assert (TREE_CODE (min) == INTEGER_CST);
630   gcc_assert (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST);
631   gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)));
632   gcc_assert (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)));
633   min = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
634   max = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (max), max);
635   if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
636     {
637       set_value_range_to_varying (vr);
638       return;
639     }
640   cmp = compare_values (min, max);
641   if (cmp == -1)
642     min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), max);
643   else if (cmp == 0 || cmp == 1)
644     {
645       max = min;
646       min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
647     }
648   else
649     {
650       set_value_range_to_varying (vr);
651       return;
652     }
653   set_and_canonicalize_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, NULL);
654 }
655
656
657 /* Return value range information for VAR.
658
659    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
660    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
661
662 static value_range_t *
663 get_value_range (const_tree var)
664 {
665   static const struct value_range_d vr_const_varying
666     = { VR_VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
667   value_range_t *vr;
668   tree sym;
669   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
670
671   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
672   if (! vr_value)
673     return NULL;
674
675   /* If we query the range for a new SSA name return an unmodifiable VARYING.
676      We should get here at most from the substitute-and-fold stage which
677      will never try to change values.  */
678   if (ver >= num_vr_values)
679     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
680
681   vr = vr_value[ver];
682   if (vr)
683     return vr;
684
685   /* After propagation finished do not allocate new value-ranges.  */
686   if (values_propagated)
687     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
688
689   /* Create a default value range.  */
690   vr_value[ver] = vr = XCNEW (value_range_t);
691
692   /* Defer allocating the equivalence set.  */
693   vr->equiv = NULL;
694
695   /* If VAR is a default definition of a parameter, the variable can
696      take any value in VAR's type.  */
697   sym = SSA_NAME_VAR (var);
698   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var))
699     {
700       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL)
701         {
702           /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
703              anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
704              default definitions of PARM_DECLs.  */
705           if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
706               && nonnull_arg_p (sym))
707             set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
708           else
709             set_value_range_to_varying (vr);
710         }
711       else if (TREE_CODE (sym) == RESULT_DECL
712                && DECL_BY_REFERENCE (sym))
713         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
714     }
715
716   return vr;
717 }
718
719 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
720
721 static inline bool
722 vrp_operand_equal_p (const_tree val1, const_tree val2)
723 {
724   if (val1 == val2)
725     return true;
726   if (!val1 || !val2 || !operand_equal_p (val1, val2, 0))
727     return false;
728   if (is_overflow_infinity (val1))
729     return is_overflow_infinity (val2);
730   return true;
731 }
732
733 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
734
735 static inline bool
736 vrp_bitmap_equal_p (const_bitmap b1, const_bitmap b2)
737 {
738   return (b1 == b2
739           || ((!b1 || bitmap_empty_p (b1))
740               && (!b2 || bitmap_empty_p (b2)))
741           || (b1 && b2
742               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
743 }
744
745 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
746    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
747    value.
748
749    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
750    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
751    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
752    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
753    is the range object associated with another SSA name.  */
754
755 static inline bool
756 update_value_range (const_tree var, value_range_t *new_vr)
757 {
758   value_range_t *old_vr;
759   bool is_new;
760
761   /* Update the value range, if necessary.  */
762   old_vr = get_value_range (var);
763   is_new = old_vr->type != new_vr->type
764            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
765            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
766            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
767
768   if (is_new)
769     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
770                      new_vr->equiv);
771
772   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
773
774   return is_new;
775 }
776
777
778 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  This is the central
779    point where equivalence processing can be turned on/off.  */
780
781 static void
782 add_equivalence (bitmap *equiv, const_tree var)
783 {
784   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
785   value_range_t *vr = vr_value[ver];
786
787   if (*equiv == NULL)
788     *equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
789   bitmap_set_bit (*equiv, ver);
790   if (vr && vr->equiv)
791     bitmap_ior_into (*equiv, vr->equiv);
792 }
793
794
795 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
796
797 static inline bool
798 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
799 {
800   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
801          && integer_zerop (vr->min)
802          && integer_zerop (vr->max);
803 }
804
805
806 /* Return true if VR is [0, 0].  */
807
808 static inline bool
809 range_is_null (value_range_t *vr)
810 {
811   return vr->type == VR_RANGE
812          && integer_zerop (vr->min)
813          && integer_zerop (vr->max);
814 }
815
816 /* Return true if max and min of VR are INTEGER_CST.  It's not necessary
817    a singleton.  */
818
819 static inline bool
820 range_int_cst_p (value_range_t *vr)
821 {
822   return (vr->type == VR_RANGE
823           && TREE_CODE (vr->max) == INTEGER_CST
824           && TREE_CODE (vr->min) == INTEGER_CST
825           && !TREE_OVERFLOW (vr->max)
826           && !TREE_OVERFLOW (vr->min));
827 }
828
829 /* Return true if VR is a INTEGER_CST singleton.  */
830
831 static inline bool
832 range_int_cst_singleton_p (value_range_t *vr)
833 {
834   return (range_int_cst_p (vr)
835           && tree_int_cst_equal (vr->min, vr->max));
836 }
837
838 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
839
840 static inline bool
841 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
842 {
843   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
844           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
845 }
846
847 /* Return true if value range VR uses an overflow infinity.  */
848
849 static inline bool
850 overflow_infinity_range_p (value_range_t *vr)
851 {
852   return (vr->type == VR_RANGE
853           && (is_overflow_infinity (vr->min)
854               || is_overflow_infinity (vr->max)));
855 }
856
857 /* Return false if we can not make a valid comparison based on VR;
858    this will be the case if it uses an overflow infinity and overflow
859    is not undefined (i.e., -fno-strict-overflow is in effect).
860    Otherwise return true, and set *STRICT_OVERFLOW_P to true if VR
861    uses an overflow infinity.  */
862
863 static bool
864 usable_range_p (value_range_t *vr, bool *strict_overflow_p)
865 {
866   gcc_assert (vr->type == VR_RANGE);
867   if (is_overflow_infinity (vr->min))
868     {
869       *strict_overflow_p = true;
870       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->min)))
871         return false;
872     }
873   if (is_overflow_infinity (vr->max))
874     {
875       *strict_overflow_p = true;
876       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->max)))
877         return false;
878     }
879   return true;
880 }
881
882
883 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-negative.
884    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
885    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
886    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
887
888 static bool
889 gimple_assign_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
890 {
891   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
892   switch (get_gimple_rhs_class (code))
893     {
894     case GIMPLE_UNARY_RHS:
895       return tree_unary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
896                                              gimple_expr_type (stmt),
897                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
898                                              strict_overflow_p);
899     case GIMPLE_BINARY_RHS:
900       return tree_binary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
901                                               gimple_expr_type (stmt),
902                                               gimple_assign_rhs1 (stmt),
903                                               gimple_assign_rhs2 (stmt),
904                                               strict_overflow_p);
905     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
906       return false;
907     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
908       return tree_single_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
909                                               strict_overflow_p);
910     case GIMPLE_INVALID_RHS:
911       gcc_unreachable ();
912     default:
913       gcc_unreachable ();
914     }
915 }
916
917 /* Return true if return value of call STMT is know to be non-negative.
918    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
919    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
920    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
921
922 static bool
923 gimple_call_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
924 {
925   tree arg0 = gimple_call_num_args (stmt) > 0 ?
926     gimple_call_arg (stmt, 0) : NULL_TREE;
927   tree arg1 = gimple_call_num_args (stmt) > 1 ?
928     gimple_call_arg (stmt, 1) : NULL_TREE;
929
930   return tree_call_nonnegative_warnv_p (gimple_expr_type (stmt),
931                                         gimple_call_fndecl (stmt),
932                                         arg0,
933                                         arg1,
934                                         strict_overflow_p);
935 }
936
937 /* Return true if STMT is know to to compute a non-negative value.
938    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
939    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
940    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
941
942 static bool
943 gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
944 {
945   switch (gimple_code (stmt))
946     {
947     case GIMPLE_ASSIGN:
948       return gimple_assign_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
949     case GIMPLE_CALL:
950       return gimple_call_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
951     default:
952       gcc_unreachable ();
953     }
954 }
955
956 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-zero.
957    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
958    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
959    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
960
961 static bool
962 gimple_assign_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
963 {
964   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
965   switch (get_gimple_rhs_class (code))
966     {
967     case GIMPLE_UNARY_RHS:
968       return tree_unary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
969                                          gimple_expr_type (stmt),
970                                          gimple_assign_rhs1 (stmt),
971                                          strict_overflow_p);
972     case GIMPLE_BINARY_RHS:
973       return tree_binary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
974                                           gimple_expr_type (stmt),
975                                           gimple_assign_rhs1 (stmt),
976                                           gimple_assign_rhs2 (stmt),
977                                           strict_overflow_p);
978     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
979       return false;
980     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
981       return tree_single_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
982                                           strict_overflow_p);
983     case GIMPLE_INVALID_RHS:
984       gcc_unreachable ();
985     default:
986       gcc_unreachable ();
987     }
988 }
989
990 /* Return true if STMT is know to to compute a non-zero value.
991    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
992    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
993    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
994
995 static bool
996 gimple_stmt_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
997 {
998   switch (gimple_code (stmt))
999     {
1000     case GIMPLE_ASSIGN:
1001       return gimple_assign_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
1002     case GIMPLE_CALL:
1003       return gimple_alloca_call_p (stmt);
1004     default:
1005       gcc_unreachable ();
1006     }
1007 }
1008
1009 /* Like tree_expr_nonzero_warnv_p, but this function uses value ranges
1010    obtained so far.  */
1011
1012 static bool
1013 vrp_stmt_computes_nonzero (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1014 {
1015   if (gimple_stmt_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p))
1016     return true;
1017
1018   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
1019      is nonnull if X is nonnull.  */
1020   if (is_gimple_assign (stmt)
1021       && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ADDR_EXPR)
1022     {
1023       tree expr = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1024       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
1025
1026       if (base != NULL_TREE
1027           && TREE_CODE (base) == MEM_REF
1028           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
1029         {
1030           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
1031           if (range_is_nonnull (vr))
1032             return true;
1033         }
1034     }
1035
1036   return false;
1037 }
1038
1039 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
1040    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
1041
1042 static bool
1043 valid_value_p (tree expr)
1044 {
1045   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
1046     return true;
1047
1048   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
1049       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
1050     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
1051             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
1052
1053   return is_gimple_min_invariant (expr);
1054 }
1055
1056 /* Return
1057    1 if VAL < VAL2
1058    0 if !(VAL < VAL2)
1059    -2 if those are incomparable.  */
1060 static inline int
1061 operand_less_p (tree val, tree val2)
1062 {
1063   /* LT is folded faster than GE and others.  Inline the common case.  */
1064   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST)
1065     {
1066       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
1067         return INT_CST_LT_UNSIGNED (val, val2);
1068       else
1069         {
1070           if (INT_CST_LT (val, val2))
1071             return 1;
1072         }
1073     }
1074   else
1075     {
1076       tree tcmp;
1077
1078       fold_defer_overflow_warnings ();
1079
1080       tcmp = fold_binary_to_constant (LT_EXPR, boolean_type_node, val, val2);
1081
1082       fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
1083
1084       if (!tcmp
1085           || TREE_CODE (tcmp) != INTEGER_CST)
1086         return -2;
1087
1088       if (!integer_zerop (tcmp))
1089         return 1;
1090     }
1091
1092   /* val >= val2, not considering overflow infinity.  */
1093   if (is_negative_overflow_infinity (val))
1094     return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1095   else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1096     return is_positive_overflow_infinity (val) ? 0 : 1;
1097
1098   return 0;
1099 }
1100
1101 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
1102
1103         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
1104         -1 if VAL1 < VAL2,
1105          0 if VAL1 == VAL2,
1106         +1 if VAL1 > VAL2, and
1107         +2 if VAL1 != VAL2
1108
1109    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
1110    and values that cannot be compared at compile time.
1111
1112    If STRICT_OVERFLOW_P is not NULL, then set *STRICT_OVERFLOW_P to
1113    true if the return value is only valid if we assume that signed
1114    overflow is undefined.  */
1115
1116 static int
1117 compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *strict_overflow_p)
1118 {
1119   if (val1 == val2)
1120     return 0;
1121
1122   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
1123      both integers.  */
1124   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
1125               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
1126   /* Convert the two values into the same type.  This is needed because
1127      sizetype causes sign extension even for unsigned types.  */
1128   val2 = fold_convert (TREE_TYPE (val1), val2);
1129   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (val2);
1130
1131   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
1132        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
1133        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
1134       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
1135           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
1136           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
1137     {
1138       tree n1, c1, n2, c2;
1139       enum tree_code code1, code2;
1140
1141       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
1142          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
1143          same name, return -2.  */
1144       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
1145         {
1146           code1 = SSA_NAME;
1147           n1 = val1;
1148           c1 = NULL_TREE;
1149         }
1150       else
1151         {
1152           code1 = TREE_CODE (val1);
1153           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
1154           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
1155           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
1156             {
1157               if (is_negative_overflow_infinity (c1))
1158                 return -2;
1159               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
1160               if (!c1)
1161                 return -2;
1162               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1163             }
1164         }
1165
1166       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
1167         {
1168           code2 = SSA_NAME;
1169           n2 = val2;
1170           c2 = NULL_TREE;
1171         }
1172       else
1173         {
1174           code2 = TREE_CODE (val2);
1175           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
1176           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
1177           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
1178             {
1179               if (is_negative_overflow_infinity (c2))
1180                 return -2;
1181               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
1182               if (!c2)
1183                 return -2;
1184               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1185             }
1186         }
1187
1188       /* Both values must use the same name.  */
1189       if (n1 != n2)
1190         return -2;
1191
1192       if (code1 == SSA_NAME
1193           && code2 == SSA_NAME)
1194         /* NAME == NAME  */
1195         return 0;
1196
1197       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
1198       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (val1)))
1199         return -2;
1200
1201       if (strict_overflow_p != NULL
1202           && (code1 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val1))
1203           && (code2 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val2)))
1204         *strict_overflow_p = true;
1205
1206       if (code1 == SSA_NAME)
1207         {
1208           if (code2 == PLUS_EXPR)
1209             /* NAME < NAME + CST  */
1210             return -1;
1211           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1212             /* NAME > NAME - CST  */
1213             return 1;
1214         }
1215       else if (code1 == PLUS_EXPR)
1216         {
1217           if (code2 == SSA_NAME)
1218             /* NAME + CST > NAME  */
1219             return 1;
1220           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1221             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
1222             return compare_values_warnv (c1, c2, strict_overflow_p);
1223           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1224             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
1225             return 1;
1226         }
1227       else if (code1 == MINUS_EXPR)
1228         {
1229           if (code2 == SSA_NAME)
1230             /* NAME - CST < NAME  */
1231             return -1;
1232           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1233             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
1234             return -1;
1235           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1236             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
1237                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
1238             return compare_values_warnv (c2, c1, strict_overflow_p);
1239         }
1240
1241       gcc_unreachable ();
1242     }
1243
1244   /* We cannot compare non-constants.  */
1245   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
1246     return -2;
1247
1248   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
1249     {
1250       /* We cannot compare overflowed values, except for overflow
1251          infinities.  */
1252       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
1253         {
1254           if (strict_overflow_p != NULL)
1255             *strict_overflow_p = true;
1256           if (is_negative_overflow_infinity (val1))
1257             return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : -1;
1258           else if (is_negative_overflow_infinity (val2))
1259             return 1;
1260           else if (is_positive_overflow_infinity (val1))
1261             return is_positive_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1262           else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1263             return -1;
1264           return -2;
1265         }
1266
1267       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
1268     }
1269   else
1270     {
1271       tree t;
1272
1273       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
1274       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
1275         return 0;
1276
1277       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
1278       if (operand_less_p (val1, val2) == 1)
1279         return -1;
1280
1281       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
1282       if (operand_less_p (val2, val1) == 1)
1283         return 1;
1284
1285       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.
1286          For integer constants we either have already returned -1 or 1
1287          or they are equivalent.  We still might succeed in proving
1288          something about non-trivial operands.  */
1289       if (TREE_CODE (val1) != INTEGER_CST
1290           || TREE_CODE (val2) != INTEGER_CST)
1291         {
1292           t = fold_binary_to_constant (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
1293           if (t && integer_onep (t))
1294             return 2;
1295         }
1296
1297       return -2;
1298     }
1299 }
1300
1301 /* Compare values like compare_values_warnv, but treat comparisons of
1302    nonconstants which rely on undefined overflow as incomparable.  */
1303
1304 static int
1305 compare_values (tree val1, tree val2)
1306 {
1307   bool sop;
1308   int ret;
1309
1310   sop = false;
1311   ret = compare_values_warnv (val1, val2, &sop);
1312   if (sop
1313       && (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2)))
1314     ret = -2;
1315   return ret;
1316 }
1317
1318
1319 /* Return 1 if VAL is inside value range MIN <= VAL <= MAX,
1320           0 if VAL is not inside [MIN, MAX],
1321          -2 if we cannot tell either way.
1322
1323    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1324    function.  */
1325
1326 static inline int
1327 value_inside_range (tree val, tree min, tree max)
1328 {
1329   int cmp1, cmp2;
1330
1331   cmp1 = operand_less_p (val, min);
1332   if (cmp1 == -2)
1333     return -2;
1334   if (cmp1 == 1)
1335     return 0;
1336
1337   cmp2 = operand_less_p (max, val);
1338   if (cmp2 == -2)
1339     return -2;
1340
1341   return !cmp2;
1342 }
1343
1344
1345 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
1346    intersection.
1347
1348    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1349    function.
1350    */
1351
1352 static inline bool
1353 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1354 {
1355   /* The value ranges do not intersect if the maximum of the first range is
1356      less than the minimum of the second range or vice versa.
1357      When those relations are unknown, we can't do any better.  */
1358   if (operand_less_p (vr0->max, vr1->min) != 0)
1359     return false;
1360   if (operand_less_p (vr1->max, vr0->min) != 0)
1361     return false;
1362   return true;
1363 }
1364
1365
1366 /* Return 1 if [MIN, MAX] includes the value zero, 0 if it does not
1367    include the value zero, -2 if we cannot tell.  */
1368
1369 static inline int
1370 range_includes_zero_p (tree min, tree max)
1371 {
1372   tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 0);
1373   return value_inside_range (zero, min, max);
1374 }
1375
1376 /* Return true if *VR is know to only contain nonnegative values.  */
1377
1378 static inline bool
1379 value_range_nonnegative_p (value_range_t *vr)
1380 {
1381   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
1382      which would return a useful value should be encoded as a 
1383      VR_RANGE.  */
1384   if (vr->type == VR_RANGE)
1385     {
1386       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
1387       return (result == 0 || result == 1);
1388     }
1389
1390   return false;
1391 }
1392
1393 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
1394    false otherwise or if no value range information is available.  */
1395
1396 bool
1397 ssa_name_nonnegative_p (const_tree t)
1398 {
1399   value_range_t *vr = get_value_range (t);
1400
1401   if (INTEGRAL_TYPE_P (t)
1402       && TYPE_UNSIGNED (t))
1403     return true;
1404
1405   if (!vr)
1406     return false;
1407
1408   return value_range_nonnegative_p (vr);
1409 }
1410
1411 /* If *VR has a value rante that is a single constant value return that,
1412    otherwise return NULL_TREE.  */
1413
1414 static tree
1415 value_range_constant_singleton (value_range_t *vr)
1416 {
1417   if (vr->type == VR_RANGE
1418       && operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)
1419       && is_gimple_min_invariant (vr->min))
1420     return vr->min;
1421
1422   return NULL_TREE;
1423 }
1424
1425 /* If OP has a value range with a single constant value return that,
1426    otherwise return NULL_TREE.  This returns OP itself if OP is a
1427    constant.  */
1428
1429 static tree
1430 op_with_constant_singleton_value_range (tree op)
1431 {
1432   if (is_gimple_min_invariant (op))
1433     return op;
1434
1435   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1436     return NULL_TREE;
1437
1438   return value_range_constant_singleton (get_value_range (op));
1439 }
1440
1441 /* Return true if op is in a boolean [0, 1] value-range.  */
1442
1443 static bool
1444 op_with_boolean_value_range_p (tree op)
1445 {
1446   value_range_t *vr;
1447
1448   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op)) == 1)
1449     return true;
1450
1451   if (integer_zerop (op)
1452       || integer_onep (op))
1453     return true;
1454
1455   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1456     return false;
1457
1458   vr = get_value_range (op);
1459   return (vr->type == VR_RANGE
1460           && integer_zerop (vr->min)
1461           && integer_onep (vr->max));
1462 }
1463
1464 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
1465    it in *VR_P.  */
1466
1467 static void
1468 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
1469 {
1470   tree var, cond, limit, min, max, type;
1471   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
1472   enum tree_code cond_code;
1473
1474   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
1475   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
1476
1477   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
1478
1479   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
1480   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0)
1481       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == PLUS_EXPR
1482       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == NOP_EXPR)
1483     {
1484       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
1485          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
1486       cond_code = TREE_CODE (cond);
1487       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
1488       cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1489     }
1490   else
1491     {
1492       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
1493          to flip around the comparison code to create the proper range
1494          for VAR.  */
1495       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
1496       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
1497       cond = TREE_OPERAND (cond, 1);
1498     }
1499
1500   limit = avoid_overflow_infinity (limit);
1501
1502   type = TREE_TYPE (var);
1503   gcc_assert (limit != var);
1504
1505   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
1506      and inequality.  */
1507   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
1508     {
1509       set_value_range_to_varying (vr_p);
1510       return;
1511     }
1512
1513   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
1514      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
1515      unnecessarily. */
1516   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
1517
1518   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
1519   if (limit_vr
1520       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
1521           || limit_vr->type == VR_VARYING
1522           || symbolic_range_p (limit_vr)))
1523     limit_vr = NULL;
1524
1525   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
1526      VAR's range.  This will be revised before returning the final
1527      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
1528      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
1529      we are done.  */
1530   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
1531   add_equivalence (&vr_p->equiv, var);
1532
1533   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
1534      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
1535      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
1536      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
1537      anti-range that can be used to describe the new range.  For
1538      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
1539      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
1540      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
1541      as well build the range [b_4, +INF] for it.
1542      One special case we handle is extracting a range from a
1543      range test encoded as (unsigned)var + CST <= limit.  */
1544   if (TREE_CODE (cond) == NOP_EXPR
1545       || TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1546     {
1547       if (TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1548         {
1549           min = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)),
1550                              TREE_OPERAND (cond, 1));
1551           max = int_const_binop (PLUS_EXPR, limit, min);
1552           cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1553         }
1554       else
1555         {
1556           min = build_int_cst (TREE_TYPE (var), 0);
1557           max = limit;
1558         }
1559
1560       /* Make sure to not set TREE_OVERFLOW on the final type
1561          conversion.  We are willingly interpreting large positive
1562          unsigned values as negative singed values here.  */
1563       min = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (min),
1564                                    0, false);
1565       max = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (max),
1566                                    0, false);
1567
1568       /* We can transform a max, min range to an anti-range or
1569          vice-versa.  Use set_and_canonicalize_value_range which does
1570          this for us.  */
1571       if (cond_code == LE_EXPR)
1572         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_RANGE,
1573                                           min, max, vr_p->equiv);
1574       else if (cond_code == GT_EXPR)
1575         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE,
1576                                           min, max, vr_p->equiv);
1577       else
1578         gcc_unreachable ();
1579     }
1580   else if (cond_code == EQ_EXPR)
1581     {
1582       enum value_range_type range_type;
1583
1584       if (limit_vr)
1585         {
1586           range_type = limit_vr->type;
1587           min = limit_vr->min;
1588           max = limit_vr->max;
1589         }
1590       else
1591         {
1592           range_type = VR_RANGE;
1593           min = limit;
1594           max = limit;
1595         }
1596
1597       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
1598
1599       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
1600          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
1601          from LIMIT.  */
1602       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
1603         add_equivalence (&vr_p->equiv, limit);
1604     }
1605   else if (cond_code == NE_EXPR)
1606     {
1607       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
1608          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
1609          derive anything from the anti-range.  For instance, if
1610          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
1611          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
1612          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
1613          not its anti-range.
1614
1615          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
1616          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
1617          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
1618          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
1619          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
1620          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
1621          represent these ranges.
1622
1623          The only situation in which we can build a valid
1624          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
1625          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case,
1626          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
1627       if (limit_vr
1628           && limit_vr->type == VR_RANGE
1629           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
1630         {
1631           min = limit_vr->min;
1632           max = limit_vr->max;
1633         }
1634       else
1635         {
1636           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
1637              valid anti-range.  */
1638           min = max = limit;
1639         }
1640
1641       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
1642          just use the original LIMIT.  */
1643       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1644           && vrp_val_is_min (min)
1645           && vrp_val_is_max (max))
1646         min = max = limit;
1647
1648       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1649     }
1650   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
1651     {
1652       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
1653
1654       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1655         max = limit;
1656       else
1657         {
1658           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1659              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
1660              LT_EXPR.  */
1661           max = limit_vr->max;
1662         }
1663
1664       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1665          It would be pointless to try and do anything more since this
1666          all should be optimized away above us.  */
1667       if ((cond_code == LT_EXPR
1668            && compare_values (max, min) == 0)
1669           || (CONSTANT_CLASS_P (max) && TREE_OVERFLOW (max)))
1670         set_value_range_to_varying (vr_p);
1671       else
1672         {
1673           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
1674           if (cond_code == LT_EXPR)
1675             {
1676               if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (max)) == 1
1677                   && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (max)))
1678                 max = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (max), max,
1679                                    build_int_cst (TREE_TYPE (max), -1));
1680               else
1681                 max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (max), max,
1682                                    build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1));
1683               if (EXPR_P (max))
1684                 TREE_NO_WARNING (max) = 1;
1685             }
1686
1687           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1688         }
1689     }
1690   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
1691     {
1692       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
1693
1694       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1695         min = limit;
1696       else
1697         {
1698           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1699              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
1700              GT_EXPR.  */
1701           min = limit_vr->min;
1702         }
1703
1704       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1705          It would be pointless to try and do anything more since this
1706          all should be optimized away above us.  */
1707       if ((cond_code == GT_EXPR
1708            && compare_values (min, max) == 0)
1709           || (CONSTANT_CLASS_P (min) && TREE_OVERFLOW (min)))
1710         set_value_range_to_varying (vr_p);
1711       else
1712         {
1713           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
1714           if (cond_code == GT_EXPR)
1715             {
1716               if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (min)) == 1
1717                   && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)))
1718                 min = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (min), min,
1719                                    build_int_cst (TREE_TYPE (min), -1));
1720               else
1721                 min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (min), min,
1722                                    build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1));
1723               if (EXPR_P (min))
1724                 TREE_NO_WARNING (min) = 1;
1725             }
1726
1727           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1728         }
1729     }
1730   else
1731     gcc_unreachable ();
1732
1733   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
1734      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
1735      instance,
1736
1737         if (p_5 == NULL)
1738           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
1739           x_7 = p_6->fld;
1740           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
1741
1742      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
1743      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
1744      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
1745      would arise from
1746
1747         if (i_5 > 10)
1748           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
1749           if (i_5 < 5)
1750             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
1751
1752      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
1753      pointless to try and do anything with i_7's range because
1754      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
1755      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
1756      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
1757      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
1758      this extra check does not hurt and may protect against future
1759      changes to VRP that may get into a situation similar to the
1760      NULL pointer dereference example.
1761
1762      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
1763      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
1764      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
1765      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
1766
1767   var_vr = get_value_range (var);
1768
1769   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1770      ranges or anti-ranges.  */
1771   if (vr_p->type == VR_VARYING
1772       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1773       || var_vr->type == VR_VARYING
1774       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1775       || symbolic_range_p (vr_p)
1776       || symbolic_range_p (var_vr))
1777     return;
1778
1779   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1780     {
1781       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1782          refine the resulting range.  Since the assert expression
1783          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1784          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1785          get better precision.  */
1786       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1787         {
1788           /* Use the larger of the two minimums.  */
1789           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1790             min = var_vr->min;
1791           else
1792             min = vr_p->min;
1793
1794           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1795           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1796             max = var_vr->max;
1797           else
1798             max = vr_p->max;
1799
1800           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1801         }
1802       else
1803         {
1804           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1805              VARYING, because we will not be able to do anything
1806              meaningful with it.  */
1807           set_value_range_to_varying (vr_p);
1808         }
1809     }
1810   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1811            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1812     {
1813       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1814          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1815          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1816          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1817       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1818           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1819         set_value_range_to_varying (vr_p);
1820       else
1821         {
1822           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1823           int cmp;
1824
1825           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1826              there are three cases to consider.
1827
1828
1829              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the
1830                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1831                 different.  In that case the resulting range
1832                 should be whichever range is more precise.
1833                 Typically that will be the VR_RANGE.
1834
1835              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1836                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1837                 should be the VR_RANGE.
1838
1839              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1840                 and the VR_RANGE.
1841
1842                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1843                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1844                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1845                     VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1846                     high limit of the original VR_RANGE.
1847
1848                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1849                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1850                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1851                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1852                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1853           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1854             {
1855               anti_min = vr_p->min;
1856               anti_max = vr_p->max;
1857               real_min = var_vr->min;
1858               real_max = var_vr->max;
1859             }
1860           else
1861             {
1862               anti_min = var_vr->min;
1863               anti_max = var_vr->max;
1864               real_min = vr_p->min;
1865               real_max = vr_p->max;
1866             }
1867
1868
1869           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1870              not including any endpoints.  */
1871           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1872               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1873             {
1874               /* If the range is covering the whole valid range of
1875                  the type keep the anti-range.  */
1876               if (!vrp_val_is_min (real_min)
1877                   || !vrp_val_is_max (real_max))
1878                 set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1879                                  real_max, vr_p->equiv);
1880             }
1881           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1882              VR_RANGE.  */
1883           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1884                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1885             {
1886               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1887                                real_max, vr_p->equiv);
1888             }
1889           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1890              part of the real range.  Thus creating a new
1891              low for the real range.  */
1892           else if (((cmp = compare_values (anti_max, real_min)) == 1
1893                     || cmp == 0)
1894                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1895             {
1896               gcc_assert (!is_positive_overflow_infinity (anti_max));
1897               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_max))
1898                   && vrp_val_is_max (anti_max))
1899                 {
1900                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1901                     {
1902                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1903                       return;
1904                     }
1905                   min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1906                 }
1907               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1908                 {
1909                   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (var_vr->min)) == 1
1910                       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1911                     min = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1912                                        anti_max,
1913                                        build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min),
1914                                                       -1));
1915                   else
1916                     min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1917                                        anti_max,
1918                                        build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min),
1919                                                       1));
1920                 }
1921               else
1922                 min = fold_build_pointer_plus_hwi (anti_max, 1);
1923               max = real_max;
1924               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1925             }
1926           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1927              part of the real range.  Thus creating a new
1928              higher for the real range.  */
1929           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1930                    && ((cmp = compare_values (anti_min, real_max)) == -1
1931                        || cmp == 0))
1932             {
1933               gcc_assert (!is_negative_overflow_infinity (anti_min));
1934               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_min))
1935                   && vrp_val_is_min (anti_min))
1936                 {
1937                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1938                     {
1939                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1940                       return;
1941                     }
1942                   max = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1943                 }
1944               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1945                 {
1946                   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (var_vr->min)) == 1
1947                       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1948                     max = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1949                                        anti_min,
1950                                        build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min),
1951                                                       -1));
1952                   else
1953                     max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1954                                        anti_min,
1955                                        build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min),
1956                                                       1));
1957                 }
1958               else
1959                 max = fold_build_pointer_plus_hwi (anti_min, -1);
1960               min = real_min;
1961               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1962             }
1963         }
1964     }
1965 }
1966
1967
1968 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1969    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1970    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1971    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1972    instance,
1973
1974         x_3 = y_5;
1975         if (x_3 > y_5)
1976           ...
1977
1978     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1979     always false.  */
1980
1981 static void
1982 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1983 {
1984   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1985
1986   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1987     copy_value_range (vr, var_vr);
1988   else
1989     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1990
1991   add_equivalence (&vr->equiv, var);
1992 }
1993
1994
1995 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1996    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1997    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  This can return
1998    NULL_TREE if we need to use an overflow infinity representation but
1999    the type does not support it.  */
2000
2001 static tree
2002 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
2003 {
2004   tree res;
2005
2006   res = int_const_binop (code, val1, val2);
2007
2008   /* If we are using unsigned arithmetic, operate symbolically
2009      on -INF and +INF as int_const_binop only handles signed overflow.  */
2010   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
2011     {
2012       int checkz = compare_values (res, val1);
2013       bool overflow = false;
2014
2015       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
2016          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
2017       if ((code == PLUS_EXPR
2018            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
2019           || (code == MINUS_EXPR
2020               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
2021         {
2022           overflow = true;
2023         }
2024       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
2025          output of the multiplication by the first input of the
2026          multiplication.  If the result of that division operation is
2027          not equal to the second input of the multiplication, then the
2028          multiplication overflowed.  */
2029       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
2030         {
2031           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
2032                                       res,
2033                                       val1);
2034           int check = compare_values (tmp, val2);
2035
2036           if (check != 0)
2037             overflow = true;
2038         }
2039
2040       if (overflow)
2041         {
2042           res = copy_node (res);
2043           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
2044         }
2045
2046     }
2047   else if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (val1)))
2048     /* If the singed operation wraps then int_const_binop has done
2049        everything we want.  */
2050     ;
2051   else if ((TREE_OVERFLOW (res)
2052             && !TREE_OVERFLOW (val1)
2053             && !TREE_OVERFLOW (val2))
2054            || is_overflow_infinity (val1)
2055            || is_overflow_infinity (val2))
2056     {
2057       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
2058          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
2059          and the combination of signs of the operands.  */
2060       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
2061       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
2062
2063       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2064           && !supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (res)))
2065         return NULL_TREE;
2066
2067       /* We have to punt on adding infinities of different signs,
2068          since we can't tell what the sign of the result should be.
2069          Likewise for subtracting infinities of the same sign.  */
2070       if (((code == PLUS_EXPR && sgn1 != sgn2)
2071            || (code == MINUS_EXPR && sgn1 == sgn2))
2072           && is_overflow_infinity (val1)
2073           && is_overflow_infinity (val2))
2074         return NULL_TREE;
2075
2076       /* Don't try to handle division or shifting of infinities.  */
2077       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2078            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2079            || code == CEIL_DIV_EXPR
2080            || code == EXACT_DIV_EXPR
2081            || code == ROUND_DIV_EXPR
2082            || code == RSHIFT_EXPR)
2083           && (is_overflow_infinity (val1)
2084               || is_overflow_infinity (val2)))
2085         return NULL_TREE;
2086
2087       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
2088          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
2089          Among them, only multiplication, addition and subtraction
2090          can yield overflow without overflown operands because we
2091          are working with integral types only... except in the
2092          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
2093          for division too.  */
2094
2095       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
2096          by the comparison of the signs of the operands.  */
2097       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
2098           /* For addition, the operands must be of the same sign
2099              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
2100              of one of the operands, for example the first.  For
2101              infinite operands X + -INF is negative, not positive.  */
2102           || (code == PLUS_EXPR
2103               && (sgn1 >= 0
2104                   ? !is_negative_overflow_infinity (val2)
2105                   : is_positive_overflow_infinity (val2)))
2106           /* For subtraction, non-infinite operands must be of
2107              different signs to yield an overflow.  Its sign is
2108              therefore that of the first operand or the opposite of
2109              that of the second operand.  A first operand of 0 counts
2110              as positive here, for the corner case 0 - (-INF), which
2111              overflows, but must yield +INF.  For infinite operands 0
2112              - INF is negative, not positive.  */
2113           || (code == MINUS_EXPR
2114               && (sgn1 >= 0
2115                   ? !is_positive_overflow_infinity (val2)
2116                   : is_negative_overflow_infinity (val2)))
2117           /* We only get in here with positive shift count, so the
2118              overflow direction is the same as the sign of val1.
2119              Actually rshift does not overflow at all, but we only
2120              handle the case of shifting overflowed -INF and +INF.  */
2121           || (code == RSHIFT_EXPR
2122               && sgn1 >= 0)
2123           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
2124           || code == TRUNC_DIV_EXPR
2125           || code == FLOOR_DIV_EXPR
2126           || code == CEIL_DIV_EXPR
2127           || code == EXACT_DIV_EXPR
2128           || code == ROUND_DIV_EXPR)
2129         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2130                 ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2131                 : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2132       else
2133         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2134                 ? negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2135                 : TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2136     }
2137
2138   return res;
2139 }
2140
2141
2142 /* For range VR compute two double_int bitmasks.  In *MAY_BE_NONZERO
2143    bitmask if some bit is unset, it means for all numbers in the range
2144    the bit is 0, otherwise it might be 0 or 1.  In *MUST_BE_NONZERO
2145    bitmask if some bit is set, it means for all numbers in the range
2146    the bit is 1, otherwise it might be 0 or 1.  */
2147
2148 static bool
2149 zero_nonzero_bits_from_vr (value_range_t *vr,
2150                            double_int *may_be_nonzero,
2151                            double_int *must_be_nonzero)
2152 {
2153   *may_be_nonzero = double_int_minus_one;
2154   *must_be_nonzero = double_int_zero;
2155   if (!range_int_cst_p (vr))
2156     return false;
2157
2158   if (range_int_cst_singleton_p (vr))
2159     {
2160       *may_be_nonzero = tree_to_double_int (vr->min);
2161       *must_be_nonzero = *may_be_nonzero;
2162     }
2163   else if (tree_int_cst_sgn (vr->min) >= 0
2164            || tree_int_cst_sgn (vr->max) < 0)
2165     {
2166       double_int dmin = tree_to_double_int (vr->min);
2167       double_int dmax = tree_to_double_int (vr->max);
2168       double_int xor_mask = double_int_xor (dmin, dmax);
2169       *may_be_nonzero = double_int_ior (dmin, dmax);
2170       *must_be_nonzero = double_int_and (dmin, dmax);
2171       if (xor_mask.high != 0)
2172         {
2173           unsigned HOST_WIDE_INT mask
2174               = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2175                  << floor_log2 (xor_mask.high)) - 1;
2176           may_be_nonzero->low = ALL_ONES;
2177           may_be_nonzero->high |= mask;
2178           must_be_nonzero->low = 0;
2179           must_be_nonzero->high &= ~mask;
2180         }
2181       else if (xor_mask.low != 0)
2182         {
2183           unsigned HOST_WIDE_INT mask
2184               = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2185                  << floor_log2 (xor_mask.low)) - 1;
2186           may_be_nonzero->low |= mask;
2187           must_be_nonzero->low &= ~mask;
2188         }
2189     }
2190
2191   return true;
2192 }
2193
2194 /* Helper to extract a value-range *VR for a multiplicative operation
2195    *VR0 CODE *VR1.  */
2196
2197 static void
2198 extract_range_from_multiplicative_op_1 (value_range_t *vr,
2199                                         enum tree_code code,
2200                                         value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
2201 {
2202   enum value_range_type type;
2203   tree val[4];
2204   size_t i;
2205   tree min, max;
2206   bool sop;
2207   int cmp;
2208
2209   /* Multiplications, divisions and shifts are a bit tricky to handle,
2210      depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
2211      need to operate on different values to get the minimum and
2212      maximum values for the new range.  One approach is to figure
2213      out all the variations of range combinations and do the
2214      operations.
2215
2216      However, this involves several calls to compare_values and it
2217      is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
2218      (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
2219      MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
2220      the new range.  */
2221   gcc_assert (code == MULT_EXPR
2222               || code == TRUNC_DIV_EXPR
2223               || code == FLOOR_DIV_EXPR
2224               || code == CEIL_DIV_EXPR
2225               || code == EXACT_DIV_EXPR
2226               || code == ROUND_DIV_EXPR
2227               || code == RSHIFT_EXPR);
2228   gcc_assert ((vr0->type == VR_RANGE
2229                || (code == MULT_EXPR && vr0->type == VR_ANTI_RANGE))
2230               && vr0->type == vr1->type);
2231
2232   type = vr0->type;
2233
2234   /* Compute the 4 cross operations.  */
2235   sop = false;
2236   val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0->min, vr1->min);
2237   if (val[0] == NULL_TREE)
2238     sop = true;
2239
2240   if (vr1->max == vr1->min)
2241     val[1] = NULL_TREE;
2242   else
2243     {
2244       val[1] = vrp_int_const_binop (code, vr0->min, vr1->max);
2245       if (val[1] == NULL_TREE)
2246         sop = true;
2247     }
2248
2249   if (vr0->max == vr0->min)
2250     val[2] = NULL_TREE;
2251   else
2252     {
2253       val[2] = vrp_int_const_binop (code, vr0->max, vr1->min);
2254       if (val[2] == NULL_TREE)
2255         sop = true;
2256     }
2257
2258   if (vr0->min == vr0->max || vr1->min == vr1->max)
2259     val[3] = NULL_TREE;
2260   else
2261     {
2262       val[3] = vrp_int_const_binop (code, vr0->max, vr1->max);
2263       if (val[3] == NULL_TREE)
2264         sop = true;
2265     }
2266
2267   if (sop)
2268     {
2269       set_value_range_to_varying (vr);
2270       return;
2271     }
2272
2273   /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
2274      of VAL[i].  */
2275   min = val[0];
2276   max = val[0];
2277   for (i = 1; i < 4; i++)
2278     {
2279       if (!is_gimple_min_invariant (min)
2280           || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2281           || !is_gimple_min_invariant (max)
2282           || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2283         break;
2284
2285       if (val[i])
2286         {
2287           if (!is_gimple_min_invariant (val[i])
2288               || (TREE_OVERFLOW (val[i])
2289                   && !is_overflow_infinity (val[i])))
2290             {
2291               /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
2292                  to it so that we set the resulting range to
2293                  VARYING.  */
2294               min = max = val[i];
2295               break;
2296             }
2297
2298           if (compare_values (val[i], min) == -1)
2299             min = val[i];
2300
2301           if (compare_values (val[i], max) == 1)
2302             max = val[i];
2303         }
2304     }
2305
2306   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2307      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2308      representation.  */
2309   if (min == NULL_TREE
2310       || !is_gimple_min_invariant (min)
2311       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2312       || max == NULL_TREE
2313       || !is_gimple_min_invariant (max)
2314       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2315     {
2316       set_value_range_to_varying (vr);
2317       return;
2318     }
2319
2320   /* We punt if:
2321      1) [-INF, +INF]
2322      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2323      3) [+-INF(OVF), +INF]
2324      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2325      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2326      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2327      overflow.  */
2328   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2329       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2330     {
2331       set_value_range_to_varying (vr);
2332       return;
2333     }
2334
2335   cmp = compare_values (min, max);
2336   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2337     {
2338       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2339          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2340          the new range VARYING.  */
2341       set_value_range_to_varying (vr);
2342     }
2343   else
2344     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2345 }
2346
2347 /* Extract range information from a binary operation CODE based on
2348    the ranges of each of its operands, *VR0 and *VR1 with resulting
2349    type EXPR_TYPE.  The resulting range is stored in *VR.  */
2350
2351 static void
2352 extract_range_from_binary_expr_1 (value_range_t *vr,
2353                                   enum tree_code code, tree expr_type,
2354                                   value_range_t *vr0_, value_range_t *vr1_)
2355 {
2356   value_range_t vr0 = *vr0_, vr1 = *vr1_;
2357   enum value_range_type type;
2358   tree min = NULL_TREE, max = NULL_TREE;
2359   int cmp;
2360
2361   if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type)
2362       && !POINTER_TYPE_P (expr_type))
2363     {
2364       set_value_range_to_varying (vr);
2365       return;
2366     }
2367
2368   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
2369      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
2370   if (code != PLUS_EXPR
2371       && code != MINUS_EXPR
2372       && code != POINTER_PLUS_EXPR
2373       && code != MULT_EXPR
2374       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2375       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2376       && code != CEIL_DIV_EXPR
2377       && code != EXACT_DIV_EXPR
2378       && code != ROUND_DIV_EXPR
2379       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2380       && code != RSHIFT_EXPR
2381       && code != MIN_EXPR
2382       && code != MAX_EXPR
2383       && code != BIT_AND_EXPR
2384       && code != BIT_IOR_EXPR
2385       && code != BIT_XOR_EXPR)
2386     {
2387       set_value_range_to_varying (vr);
2388       return;
2389     }
2390
2391   /* If both ranges are UNDEFINED, so is the result.  */
2392   if (vr0.type == VR_UNDEFINED && vr1.type == VR_UNDEFINED)
2393     {
2394       set_value_range_to_undefined (vr);
2395       return;
2396     }
2397   /* If one of the ranges is UNDEFINED drop it to VARYING for the following
2398      code.  At some point we may want to special-case operations that
2399      have UNDEFINED result for all or some value-ranges of the not UNDEFINED
2400      operand.  */
2401   else if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2402     set_value_range_to_varying (&vr0);
2403   else if (vr1.type == VR_UNDEFINED)
2404     set_value_range_to_varying (&vr1);
2405
2406   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
2407   type = vr0.type;
2408
2409   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
2410      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
2411      because we may be able to derive a useful range even if one of
2412      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  Similarly for
2413      divisions.  TODO, we may be able to derive anti-ranges in
2414      some cases.  */
2415   if (code != BIT_AND_EXPR
2416       && code != BIT_IOR_EXPR
2417       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2418       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2419       && code != CEIL_DIV_EXPR
2420       && code != EXACT_DIV_EXPR
2421       && code != ROUND_DIV_EXPR
2422       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2423       && (vr0.type == VR_VARYING
2424           || vr1.type == VR_VARYING
2425           || vr0.type != vr1.type
2426           || symbolic_range_p (&vr0)
2427           || symbolic_range_p (&vr1)))
2428     {
2429       set_value_range_to_varying (vr);
2430       return;
2431     }
2432
2433   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
2434   if (POINTER_TYPE_P (expr_type))
2435     {
2436       if (code == MIN_EXPR || code == MAX_EXPR)
2437         {
2438           /* For MIN/MAX expressions with pointers, we only care about
2439              nullness, if both are non null, then the result is nonnull.
2440              If both are null, then the result is null. Otherwise they
2441              are varying.  */
2442           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2443             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2444           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2445             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2446           else
2447             set_value_range_to_varying (vr);
2448         }
2449       else if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
2450         {
2451           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2452              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2453           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
2454             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2455           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2456             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2457           else
2458             set_value_range_to_varying (vr);
2459         }
2460       else if (code == BIT_AND_EXPR)
2461         {
2462           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2463              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2464           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2465             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2466           else if (range_is_null (&vr0) || range_is_null (&vr1))
2467             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2468           else
2469             set_value_range_to_varying (vr);
2470         }
2471       else
2472         set_value_range_to_varying (vr);
2473
2474       return;
2475     }
2476
2477   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
2478      range and see what we end up with.  */
2479   if (code == PLUS_EXPR)
2480     {
2481       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2482          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2483          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2484          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2485          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
2486          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
2487          this point.  */
2488       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2489         {
2490           set_value_range_to_varying (vr);
2491           return;
2492         }
2493
2494       /* For operations that make the resulting range directly
2495          proportional to the original ranges, apply the operation to
2496          the same end of each range.  */
2497       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2498       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2499
2500       /* If both additions overflowed the range kind is still correct.
2501          This happens regularly with subtracting something in unsigned
2502          arithmetic.
2503          ???  See PR30318 for all the cases we do not handle.  */
2504       if ((TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2505           && (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2506         {
2507           min = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (min),
2508                                     TREE_INT_CST_LOW (min),
2509                                     TREE_INT_CST_HIGH (min));
2510           max = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (max),
2511                                     TREE_INT_CST_LOW (max),
2512                                     TREE_INT_CST_HIGH (max));
2513         }
2514     }
2515   else if (code == MIN_EXPR
2516            || code == MAX_EXPR)
2517     {
2518       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2519         {
2520           /* For MIN_EXPR and MAX_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2521              the resulting VR_ANTI_RANGE is the same - intersection
2522              of the two ranges.  */
2523           min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, vr0.min, vr1.min);
2524           max = vrp_int_const_binop (MIN_EXPR, vr0.max, vr1.max);
2525         }
2526       else
2527         {
2528           /* For operations that make the resulting range directly
2529              proportional to the original ranges, apply the operation to
2530              the same end of each range.  */
2531           min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2532           max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2533         }
2534     }
2535   else if (code == MULT_EXPR)
2536     {
2537       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2538          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
2539          precise range for such a case.  For example, if we have
2540          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
2541          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
2542          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
2543          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
2544          point.  */
2545       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2546           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (expr_type))
2547         {
2548           set_value_range_to_varying (vr);
2549           return;
2550         }
2551
2552       extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2553       return;
2554     }
2555   else if (code == RSHIFT_EXPR)
2556     {
2557       /* If we have a RSHIFT_EXPR with any shift values outside [0..prec-1],
2558          then drop to VR_VARYING.  Outside of this range we get undefined
2559          behavior from the shift operation.  We cannot even trust
2560          SHIFT_COUNT_TRUNCATED at this stage, because that applies to rtl
2561          shifts, and the operation at the tree level may be widened.  */
2562       if (vr1.type != VR_RANGE
2563           || !value_range_nonnegative_p (&vr1)
2564           || TREE_CODE (vr1.max) != INTEGER_CST
2565           || compare_tree_int (vr1.max, TYPE_PRECISION (expr_type) - 1) == 1)
2566         {
2567           set_value_range_to_varying (vr);
2568           return;
2569         }
2570
2571       extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2572       return;
2573     }
2574   else if (code == TRUNC_DIV_EXPR
2575            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2576            || code == CEIL_DIV_EXPR
2577            || code == EXACT_DIV_EXPR
2578            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2579     {
2580       if (vr0.type != VR_RANGE || symbolic_range_p (&vr0))
2581         {
2582           /* For division, if op1 has VR_RANGE but op0 does not, something
2583              can be deduced just from that range.  Say [min, max] / [4, max]
2584              gives [min / 4, max / 4] range.  */
2585           if (vr1.type == VR_RANGE
2586               && !symbolic_range_p (&vr1)
2587               && range_includes_zero_p (vr1.min, vr1.max) == 0)
2588             {
2589               vr0.type = type = VR_RANGE;
2590               vr0.min = vrp_val_min (expr_type);
2591               vr0.max = vrp_val_max (expr_type);
2592             }
2593           else
2594             {
2595               set_value_range_to_varying (vr);
2596               return;
2597             }
2598         }
2599
2600       /* For divisions, if flag_non_call_exceptions is true, we must
2601          not eliminate a division by zero.  */
2602       if (cfun->can_throw_non_call_exceptions
2603           && (vr1.type != VR_RANGE
2604               || range_includes_zero_p (vr1.min, vr1.max) != 0))
2605         {
2606           set_value_range_to_varying (vr);
2607           return;
2608         }
2609
2610       /* For divisions, if op0 is VR_RANGE, we can deduce a range
2611          even if op1 is VR_VARYING, VR_ANTI_RANGE, symbolic or can
2612          include 0.  */
2613       if (vr0.type == VR_RANGE
2614           && (vr1.type != VR_RANGE
2615               || range_includes_zero_p (vr1.min, vr1.max) != 0))
2616         {
2617           tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr0.min), 0);
2618           int cmp;
2619
2620           min = NULL_TREE;
2621           max = NULL_TREE;
2622           if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
2623               || value_range_nonnegative_p (&vr1))
2624             {
2625               /* For unsigned division or when divisor is known
2626                  to be non-negative, the range has to cover
2627                  all numbers from 0 to max for positive max
2628                  and all numbers from min to 0 for negative min.  */
2629               cmp = compare_values (vr0.max, zero);
2630               if (cmp == -1)
2631                 max = zero;
2632               else if (cmp == 0 || cmp == 1)
2633                 max = vr0.max;
2634               else
2635                 type = VR_VARYING;
2636               cmp = compare_values (vr0.min, zero);
2637               if (cmp == 1)
2638                 min = zero;
2639               else if (cmp == 0 || cmp == -1)
2640                 min = vr0.min;
2641               else
2642                 type = VR_VARYING;
2643             }
2644           else
2645             {
2646               /* Otherwise the range is -max .. max or min .. -min
2647                  depending on which bound is bigger in absolute value,
2648                  as the division can change the sign.  */
2649               abs_extent_range (vr, vr0.min, vr0.max);
2650               return;
2651             }
2652           if (type == VR_VARYING)
2653             {
2654               set_value_range_to_varying (vr);
2655               return;
2656             }
2657         }
2658       else
2659         {
2660           extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2661           return;
2662         }
2663     }
2664   else if (code == TRUNC_MOD_EXPR)
2665     {
2666       if (vr1.type != VR_RANGE
2667           || range_includes_zero_p (vr1.min, vr1.max) != 0
2668           || vrp_val_is_min (vr1.min))
2669         {
2670           set_value_range_to_varying (vr);
2671           return;
2672         }
2673       type = VR_RANGE;
2674       /* Compute MAX <|vr1.min|, |vr1.max|> - 1.  */
2675       max = fold_unary_to_constant (ABS_EXPR, expr_type, vr1.min);
2676       if (tree_int_cst_lt (max, vr1.max))
2677         max = vr1.max;
2678       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, max, integer_one_node);
2679       /* If the dividend is non-negative the modulus will be
2680          non-negative as well.  */
2681       if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
2682           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
2683         min = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 0);
2684       else
2685         min = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, expr_type, max);
2686     }
2687   else if (code == MINUS_EXPR)
2688     {
2689       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2690          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2691          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2692          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2693          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
2694          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
2695          vr0.type == vr1.type at this point.  */
2696       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2697         {
2698           set_value_range_to_varying (vr);
2699           return;
2700         }
2701
2702       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
2703          each range.  */
2704       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2705       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2706     }
2707   else if (code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR || code == BIT_XOR_EXPR)
2708     {
2709       bool int_cst_range0, int_cst_range1;
2710       double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
2711       double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
2712
2713       int_cst_range0 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0,
2714                                                   &must_be_nonzero0);
2715       int_cst_range1 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1,
2716                                                   &must_be_nonzero1);
2717
2718       type = VR_RANGE;
2719       if (code == BIT_AND_EXPR)
2720         {
2721           double_int dmax;
2722           min = double_int_to_tree (expr_type,
2723                                     double_int_and (must_be_nonzero0,
2724                                                     must_be_nonzero1));
2725           dmax = double_int_and (may_be_nonzero0, may_be_nonzero1);
2726           /* If both input ranges contain only negative values we can
2727              truncate the result range maximum to the minimum of the
2728              input range maxima.  */
2729           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
2730               && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0
2731               && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
2732             {
2733               dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr0.max),
2734                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2735               dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr1.max),
2736                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2737             }
2738           /* If either input range contains only non-negative values
2739              we can truncate the result range maximum to the respective
2740              maximum of the input range.  */
2741           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0)
2742             dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr0.max),
2743                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2744           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2745             dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr1.max),
2746                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2747           max = double_int_to_tree (expr_type, dmax);
2748         }
2749       else if (code == BIT_IOR_EXPR)
2750         {
2751           double_int dmin;
2752           max = double_int_to_tree (expr_type,
2753                                     double_int_ior (may_be_nonzero0,
2754                                                     may_be_nonzero1));
2755           dmin = double_int_ior (must_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
2756           /* If the input ranges contain only positive values we can
2757              truncate the minimum of the result range to the maximum
2758              of the input range minima.  */
2759           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
2760               && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0
2761               && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2762             {
2763               dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr0.min),
2764                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2765               dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr1.min),
2766                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2767             }
2768           /* If either input range contains only negative values
2769              we can truncate the minimum of the result range to the
2770              respective minimum range.  */
2771           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0)
2772             dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr0.min),
2773                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2774           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
2775             dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr1.min),
2776                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2777           min = double_int_to_tree (expr_type, dmin);
2778         }
2779       else if (code == BIT_XOR_EXPR)
2780         {
2781           double_int result_zero_bits, result_one_bits;
2782           result_zero_bits
2783             = double_int_ior (double_int_and (must_be_nonzero0,
2784                                               must_be_nonzero1),
2785                               double_int_not
2786                                 (double_int_ior (may_be_nonzero0,
2787                                                  may_be_nonzero1)));
2788           result_one_bits
2789             = double_int_ior (double_int_and
2790                                 (must_be_nonzero0,
2791                                  double_int_not (may_be_nonzero1)),
2792                               double_int_and
2793                                 (must_be_nonzero1,
2794                                  double_int_not (may_be_nonzero0)));
2795           max = double_int_to_tree (expr_type,
2796                                     double_int_not (result_zero_bits));
2797           min = double_int_to_tree (expr_type, result_one_bits);
2798           /* If the range has all positive or all negative values the
2799              result is better than VARYING.  */
2800           if (tree_int_cst_sgn (min) < 0
2801               || tree_int_cst_sgn (max) >= 0)
2802             ;
2803           else
2804             max = min = NULL_TREE;
2805         }
2806     }
2807   else
2808     gcc_unreachable ();
2809
2810   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2811      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2812      representation.  */
2813   if (min == NULL_TREE
2814       || !is_gimple_min_invariant (min)
2815       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2816       || max == NULL_TREE
2817       || !is_gimple_min_invariant (max)
2818       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2819     {
2820       set_value_range_to_varying (vr);
2821       return;
2822     }
2823
2824   /* We punt if:
2825      1) [-INF, +INF]
2826      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2827      3) [+-INF(OVF), +INF]
2828      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2829      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2830      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2831      overflow.  */
2832   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2833       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2834     {
2835       set_value_range_to_varying (vr);
2836       return;
2837     }
2838
2839   cmp = compare_values (min, max);
2840   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2841     {
2842       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2843          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2844          the new range VARYING.  */
2845       set_value_range_to_varying (vr);
2846     }
2847   else
2848     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2849 }
2850
2851 /* Extract range information from a binary expression OP0 CODE OP1 based on
2852    the ranges of each of its operands with resulting type EXPR_TYPE.
2853    The resulting range is stored in *VR.  */
2854
2855 static void
2856 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr,
2857                                 enum tree_code code,
2858                                 tree expr_type, tree op0, tree op1)
2859 {
2860   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2861   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2862
2863   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
2864      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2865   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2866     vr0 = *(get_value_range (op0));
2867   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2868     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2869   else
2870     set_value_range_to_varying (&vr0);
2871
2872   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2873     vr1 = *(get_value_range (op1));
2874   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
2875     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
2876   else
2877     set_value_range_to_varying (&vr1);
2878
2879   extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, &vr0, &vr1);
2880 }
2881
2882 /* Extract range information from a unary operation CODE based on
2883    the range of its operand *VR0 with type OP0_TYPE with resulting type TYPE.
2884    The The resulting range is stored in *VR.  */
2885
2886 static void
2887 extract_range_from_unary_expr_1 (value_range_t *vr,
2888                                  enum tree_code code, tree type,
2889                                  value_range_t *vr0_, tree op0_type)
2890 {
2891   value_range_t vr0 = *vr0_;
2892
2893   /* VRP only operates on integral and pointer types.  */
2894   if (!(INTEGRAL_TYPE_P (op0_type)
2895         || POINTER_TYPE_P (op0_type))
2896       || !(INTEGRAL_TYPE_P (type)
2897            || POINTER_TYPE_P (type)))
2898     {
2899       set_value_range_to_varying (vr);
2900       return;
2901     }
2902
2903   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
2904   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2905     {
2906       set_value_range_to_undefined (vr);
2907       return;
2908     }
2909
2910   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code))
2911     {
2912       tree inner_type = op0_type;
2913       tree outer_type = type;
2914
2915       /* If the expression evaluates to a pointer, we are only interested in
2916          determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
2917       if (POINTER_TYPE_P (type))
2918         {
2919           if (range_is_nonnull (&vr0))
2920             set_value_range_to_nonnull (vr, type);
2921           else if (range_is_null (&vr0))
2922             set_value_range_to_null (vr, type);
2923           else
2924             set_value_range_to_varying (vr);
2925           return;
2926         }
2927
2928       /* If VR0 is varying and we increase the type precision, assume
2929          a full range for the following transformation.  */
2930       if (vr0.type == VR_VARYING
2931           && INTEGRAL_TYPE_P (inner_type)
2932           && TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type))
2933         {
2934           vr0.type = VR_RANGE;
2935           vr0.min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
2936           vr0.max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
2937         }
2938
2939       /* If VR0 is a constant range or anti-range and the conversion is
2940          not truncating we can convert the min and max values and
2941          canonicalize the resulting range.  Otherwise we can do the
2942          conversion if the size of the range is less than what the
2943          precision of the target type can represent and the range is
2944          not an anti-range.  */
2945       if ((vr0.type == VR_RANGE
2946            || vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2947           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
2948           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2949           && (!is_overflow_infinity (vr0.min)
2950               || (vr0.type == VR_RANGE
2951                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2952                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2953                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2954           && (!is_overflow_infinity (vr0.max)
2955               || (vr0.type == VR_RANGE
2956                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2957                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2958                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2959           && (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
2960               || (vr0.type == VR_RANGE
2961                   && integer_zerop (int_const_binop (RSHIFT_EXPR,
2962                        int_const_binop (MINUS_EXPR, vr0.max, vr0.min),
2963                          size_int (TYPE_PRECISION (outer_type)))))))
2964         {
2965           tree new_min, new_max;
2966           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2967             new_min = negative_overflow_infinity (outer_type);
2968           else
2969             new_min = force_fit_type_double (outer_type,
2970                                              tree_to_double_int (vr0.min),
2971                                              0, false);
2972           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
2973             new_max = positive_overflow_infinity (outer_type);
2974           else
2975             new_max = force_fit_type_double (outer_type,
2976                                              tree_to_double_int (vr0.max),
2977                                              0, false);
2978           set_and_canonicalize_value_range (vr, vr0.type,
2979                                             new_min, new_max, NULL);
2980           return;
2981         }
2982
2983       set_value_range_to_varying (vr);
2984       return;
2985     }
2986   else if (code == NEGATE_EXPR)
2987     {
2988       /* -X is simply 0 - X, so re-use existing code that also handles
2989          anti-ranges fine.  */
2990       value_range_t zero = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2991       set_value_range_to_value (&zero, build_int_cst (type, 0), NULL);
2992       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR, type, &zero, &vr0);
2993       return;
2994     }
2995   else if (code == ABS_EXPR)
2996     {
2997       tree min, max;
2998       int cmp;
2999
3000       /* Pass through vr0 in the easy cases.  */
3001       if (TYPE_UNSIGNED (type)
3002           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
3003         {
3004           copy_value_range (vr, &vr0);
3005           return;
3006         }
3007
3008       /* For the remaining varying or symbolic ranges we can't do anything
3009          useful.  */
3010       if (vr0.type == VR_VARYING
3011           || symbolic_range_p (&vr0))
3012         {
3013           set_value_range_to_varying (vr);
3014           return;
3015         }
3016
3017       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
3018          useful range.  */
3019       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3020           && ((vr0.type == VR_RANGE
3021                && vrp_val_is_min (vr0.min))
3022               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
3023                   && !vrp_val_is_min (vr0.min))))
3024         {
3025           set_value_range_to_varying (vr);
3026           return;
3027         }
3028
3029       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
3030          included negative values.  */
3031       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3032         min = positive_overflow_infinity (type);
3033       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
3034         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3035       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3036         min = TYPE_MAX_VALUE (type);
3037       else if (supports_overflow_infinity (type))
3038         min = positive_overflow_infinity (type);
3039       else
3040         {
3041           set_value_range_to_varying (vr);
3042           return;
3043         }
3044
3045       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3046         max = positive_overflow_infinity (type);
3047       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
3048         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3049       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3050         max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3051       else if (supports_overflow_infinity (type)
3052                /* We shouldn't generate [+INF, +INF] as set_value_range
3053                   doesn't like this and ICEs.  */
3054                && !is_positive_overflow_infinity (min))
3055         max = positive_overflow_infinity (type);
3056       else
3057         {
3058           set_value_range_to_varying (vr);
3059           return;
3060         }
3061
3062       cmp = compare_values (min, max);
3063
3064       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
3065          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
3066       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
3067         {
3068           if (range_includes_zero_p (vr0.min, vr0.max) == 1)
3069             {
3070               /* Take the lower of the two values.  */
3071               if (cmp != 1)
3072                 max = min;
3073
3074               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
3075                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
3076                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
3077                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
3078               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3079                 {
3080                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (type);
3081
3082                   min = (vr0.min != type_min_value
3083                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
3084                                             integer_one_node)
3085                          : type_min_value);
3086                 }
3087               else
3088                 {
3089                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
3090                     min = negative_overflow_infinity (type);
3091                   else
3092                     min = TYPE_MIN_VALUE (type);
3093                 }
3094             }
3095           else
3096             {
3097               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
3098                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
3099                  anti-range.  */
3100               vr0.type = VR_RANGE;
3101               min = build_int_cst (type, 0);
3102               if (needs_overflow_infinity (type))
3103                 {
3104                   if (supports_overflow_infinity (type))
3105                     max = positive_overflow_infinity (type);
3106                   else
3107                     {
3108                       set_value_range_to_varying (vr);
3109                       return;
3110                     }
3111                 }
3112               else
3113                 max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3114             }
3115         }
3116
3117       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
3118          range will be zero.  */
3119       else if (range_includes_zero_p (vr0.min, vr0.max) == 1)
3120         {
3121           if (cmp == 1)
3122             max = min;
3123           min = build_int_cst (type, 0);
3124         }
3125       else
3126         {
3127           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
3128           if (cmp == 1)
3129             {
3130               tree t = min;
3131               min = max;
3132               max = t;
3133             }
3134         }
3135
3136       cmp = compare_values (min, max);
3137       if (cmp == -2 || cmp == 1)
3138         {
3139           /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
3140              then the operation caused one of them to wrap around, mark
3141              the new range VARYING.  */
3142           set_value_range_to_varying (vr);
3143         }
3144       else
3145         set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
3146       return;
3147     }
3148   else if (code == BIT_NOT_EXPR)
3149     {
3150       /* ~X is simply -1 - X, so re-use existing code that also handles
3151          anti-ranges fine.  */
3152       value_range_t minusone = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3153       set_value_range_to_value (&minusone, build_int_cst (type, -1), NULL);
3154       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR,
3155                                         type, &minusone, &vr0);
3156       return;
3157     }
3158   else if (code == PAREN_EXPR)
3159     {
3160       copy_value_range (vr, &vr0);
3161       return;
3162     }
3163
3164   /* For unhandled operations fall back to varying.  */
3165   set_value_range_to_varying (vr);
3166   return;
3167 }
3168
3169
3170 /* Extract range information from a unary expression CODE OP0 based on
3171    the range of its operand with resulting type TYPE.
3172    The resulting range is stored in *VR.  */
3173
3174 static void
3175 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3176                                tree type, tree op0)
3177 {
3178   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3179
3180   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
3181      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3182   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3183     vr0 = *(get_value_range (op0));
3184   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3185     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3186   else
3187     set_value_range_to_varying (&vr0);
3188
3189   extract_range_from_unary_expr_1 (vr, code, type, &vr0, TREE_TYPE (op0));
3190 }
3191
3192
3193 /* Extract range information from a conditional expression STMT based on
3194    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
3195
3196 static void
3197 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, gimple stmt)
3198 {
3199   tree op0, op1;
3200   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3201   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3202
3203   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3204      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3205   op0 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
3206   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3207     vr0 = *(get_value_range (op0));
3208   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3209     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3210   else
3211     set_value_range_to_varying (&vr0);
3212
3213   op1 = gimple_assign_rhs3 (stmt);
3214   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3215     vr1 = *(get_value_range (op1));
3216   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3217     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3218   else
3219     set_value_range_to_varying (&vr1);
3220
3221   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
3222   copy_value_range (vr, &vr0);
3223   vrp_meet (vr, &vr1);
3224 }
3225
3226
3227 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
3228    on the range of its operand and the expression code.  */
3229
3230 static void
3231 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3232                                tree type, tree op0, tree op1)
3233 {
3234   bool sop = false;
3235   tree val;
3236
3237   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, false, &sop,
3238                                                  NULL);
3239
3240   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
3241      representation is that we lose the ability to record overflow
3242      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
3243      which relies on overflow.  */
3244
3245   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
3246     {
3247       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
3248          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
3249          type.  */
3250       val = fold_convert (type, val);
3251       if (is_gimple_min_invariant (val))
3252         set_value_range_to_value (vr, val, vr->equiv);
3253       else
3254         set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
3255     }
3256   else
3257     /* The result of a comparison is always true or false.  */
3258     set_value_range_to_truthvalue (vr, type);
3259 }
3260
3261 /* Try to derive a nonnegative or nonzero range out of STMT relying
3262    primarily on generic routines in fold in conjunction with range data.
3263    Store the result in *VR */
3264
3265 static void
3266 extract_range_basic (value_range_t *vr, gimple stmt)
3267 {
3268   bool sop = false;
3269   tree type = gimple_expr_type (stmt);
3270
3271   /* If the call is __builtin_constant_p and the argument is a
3272      function parameter resolve it to false.  This avoids bogus
3273      array bound warnings.
3274      ???  We could do this as early as inlining is finished.  */
3275   if (gimple_call_builtin_p (stmt, BUILT_IN_CONSTANT_P))
3276     {
3277       tree arg = gimple_call_arg (stmt, 0);
3278       if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
3279           && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (arg)
3280           && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (arg)) == PARM_DECL)
3281         set_value_range_to_null (vr, type);
3282     }
3283   else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3284            && gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (stmt, &sop))
3285     set_value_range_to_nonnegative (vr, type,
3286                                     sop || stmt_overflow_infinity (stmt));
3287   else if (vrp_stmt_computes_nonzero (stmt, &sop)
3288            && !sop)
3289     set_value_range_to_nonnull (vr, type);
3290   else
3291     set_value_range_to_varying (vr);
3292 }
3293
3294
3295 /* Try to compute a useful range out of assignment STMT and store it
3296    in *VR.  */
3297
3298 static void
3299 extract_range_from_assignment (value_range_t *vr, gimple stmt)
3300 {
3301   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3302
3303   if (code == ASSERT_EXPR)
3304     extract_range_from_assert (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3305   else if (code == SSA_NAME)
3306     extract_range_from_ssa_name (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3307   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary)
3308     extract_range_from_binary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3309                                     gimple_expr_type (stmt),
3310                                     gimple_assign_rhs1 (stmt),
3311                                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
3312   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
3313     extract_range_from_unary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3314                                    gimple_expr_type (stmt),
3315                                    gimple_assign_rhs1 (stmt));
3316   else if (code == COND_EXPR)
3317     extract_range_from_cond_expr (vr, stmt);
3318   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3319     extract_range_from_comparison (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3320                                    gimple_expr_type (stmt),
3321                                    gimple_assign_rhs1 (stmt),
3322                                    gimple_assign_rhs2 (stmt));
3323   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
3324            && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
3325     set_value_range_to_value (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt), NULL);
3326   else
3327     set_value_range_to_varying (vr);
3328
3329   if (vr->type == VR_VARYING)
3330     extract_range_basic (vr, stmt);
3331 }
3332
3333 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
3334    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
3335    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
3336
3337 static void
3338 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop,
3339                         gimple stmt, tree var)
3340 {
3341   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type, tem;
3342   enum ev_direction dir;
3343
3344   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
3345      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
3346   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3347     return;
3348
3349   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
3350
3351   /* Like in PR19590, scev can return a constant function.  */
3352   if (is_gimple_min_invariant (chrec))
3353     {
3354       set_value_range_to_value (vr, chrec, vr->equiv);
3355       return;
3356     }
3357
3358   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3359     return;
3360
3361   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
3362   tem = op_with_constant_singleton_value_range (init);
3363   if (tem)
3364     init = tem;
3365   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
3366   tem = op_with_constant_singleton_value_range (step);
3367   if (tem)
3368     step = tem;
3369
3370   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
3371      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
3372      a simple expression, compare_values and possibly other functions
3373      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
3374   if (step == NULL_TREE
3375       || !is_gimple_min_invariant (step)
3376       || !valid_value_p (init))
3377     return;
3378
3379   dir = scev_direction (chrec);
3380   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
3381          or decreases,  ... */
3382       dir == EV_DIR_UNKNOWN
3383       /* ... or if it may wrap.  */
3384       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3385                                 true))
3386     return;
3387
3388   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
3389      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
3390      because we have concluded that the loop probably does not
3391      wrap.  */
3392
3393   type = TREE_TYPE (var);
3394   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
3395     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
3396   else
3397     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
3398   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
3399     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
3400   else
3401     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
3402
3403   /* Try to use estimated number of iterations for the loop to constrain the
3404      final value in the evolution.  */
3405   if (TREE_CODE (step) == INTEGER_CST
3406       && is_gimple_val (init)
3407       && (TREE_CODE (init) != SSA_NAME
3408           || get_value_range (init)->type == VR_RANGE))
3409     {
3410       double_int nit;
3411
3412       if (estimated_loop_iterations (loop, true, &nit))
3413         {
3414           value_range_t maxvr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3415           double_int dtmp;
3416           bool unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (step));
3417           int overflow = 0;
3418
3419           dtmp = double_int_mul_with_sign (tree_to_double_int (step), nit,
3420                                            unsigned_p, &overflow);
3421           /* If the multiplication overflowed we can't do a meaningful
3422              adjustment.  Likewise if the result doesn't fit in the type
3423              of the induction variable.  For a signed type we have to
3424              check whether the result has the expected signedness which
3425              is that of the step as number of iterations is unsigned.  */
3426           if (!overflow
3427               && double_int_fits_to_tree_p (TREE_TYPE (init), dtmp)
3428               && (unsigned_p
3429                   || ((dtmp.high ^ TREE_INT_CST_HIGH (step)) >= 0)))
3430             {
3431               tem = double_int_to_tree (TREE_TYPE (init), dtmp);
3432               extract_range_from_binary_expr (&maxvr, PLUS_EXPR,
3433                                               TREE_TYPE (init), init, tem);
3434               /* Likewise if the addition did.  */
3435               if (maxvr.type == VR_RANGE)
3436                 {
3437                   tmin = maxvr.min;
3438                   tmax = maxvr.max;
3439                 }
3440             }
3441         }
3442     }
3443
3444   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3445     {
3446       min = tmin;
3447       max = tmax;
3448
3449       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
3450          from scalar evolutions should be better.  */
3451
3452       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3453         max = init;
3454       else
3455         min = init;
3456
3457       /* If we would create an invalid range, then just assume we
3458          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
3459          but it's clearly safe, and should happen only in unreachable
3460          parts of code, or for invalid programs.  */
3461       if (compare_values (min, max) == 1)
3462         return;
3463
3464       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3465     }
3466   else if (vr->type == VR_RANGE)
3467     {
3468       min = vr->min;
3469       max = vr->max;
3470
3471       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3472         {
3473           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
3474              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
3475           if (compare_values (init, max) == -1)
3476             max = init;
3477
3478           /* According to the loop information, the variable does not
3479              overflow.  If we think it does, probably because of an
3480              overflow due to arithmetic on a different INF value,
3481              reset now.  */
3482           if (is_negative_overflow_infinity (min)
3483               || compare_values (min, tmin) == -1)
3484             min = tmin;
3485
3486         }
3487       else
3488         {
3489           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
3490           if (compare_values (init, min) == 1)
3491             min = init;
3492
3493           if (is_positive_overflow_infinity (max)
3494               || compare_values (tmax, max) == -1)
3495             max = tmax;
3496         }
3497
3498       /* If we just created an invalid range with the minimum
3499          greater than the maximum, we fail conservatively.
3500          This should happen only in unreachable
3501          parts of code, or for invalid programs.  */
3502       if (compare_values (min, max) == 1)
3503         return;
3504
3505       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3506     }
3507 }
3508
3509 /* Return true if VAR may overflow at STMT.  This checks any available
3510    loop information to see if we can determine that VAR does not
3511    overflow.  */
3512
3513 static bool
3514 vrp_var_may_overflow (tree var, gimple stmt)
3515 {
3516   struct loop *l;
3517   tree chrec, init, step;
3518
3519   if (current_loops == NULL)
3520     return true;
3521
3522   l = loop_containing_stmt (stmt);
3523   if (l == NULL
3524       || !loop_outer (l))
3525     return true;
3526
3527   chrec = instantiate_parameters (l, analyze_scalar_evolution (l, var));
3528   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3529     return true;
3530
3531   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, l->num);
3532   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, l->num);
3533
3534   if (step == NULL_TREE
3535       || !is_gimple_min_invariant (step)
3536       || !valid_value_p (init))
3537     return true;
3538
3539   /* If we get here, we know something useful about VAR based on the
3540      loop information.  If it wraps, it may overflow.  */
3541
3542   if (scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3543                              true))
3544     return true;
3545
3546   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS) != 0)
3547     {
3548       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
3549       fprintf (dump_file, ": loop information indicates does not overflow\n");
3550     }
3551
3552   return false;
3553 }
3554
3555
3556 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
3557
3558    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
3559      all the values in the ranges.
3560
3561    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
3562
3563    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
3564      value of the comparison.
3565
3566    Also set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an
3567    overflow infinity was used in the test.  */
3568
3569
3570 static tree
3571 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1,
3572                 bool *strict_overflow_p)
3573 {
3574   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
3575   if (vr0->type == VR_VARYING
3576       || vr0->type == VR_UNDEFINED
3577       || vr1->type == VR_VARYING
3578       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
3579     return NULL_TREE;
3580
3581   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3582   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3583     {
3584       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
3585          comparison.  */
3586       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3587         return NULL_TREE;
3588
3589       /* These comparisons are never statically computable.  */
3590       if (comp == GT_EXPR
3591           || comp == GE_EXPR
3592           || comp == LT_EXPR
3593           || comp == LE_EXPR)
3594         return NULL_TREE;
3595
3596       /* Equality can be computed only between a range and an
3597          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
3598       if (vr0->type == VR_RANGE)
3599         {
3600           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
3601           value_range_t *tmp = vr0;
3602           vr0 = vr1;
3603           vr1 = tmp;
3604         }
3605
3606       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
3607
3608       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min, strict_overflow_p) == 0
3609           && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3610         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3611
3612       return NULL_TREE;
3613     }
3614
3615   if (!usable_range_p (vr0, strict_overflow_p)
3616       || !usable_range_p (vr1, strict_overflow_p))
3617     return NULL_TREE;
3618
3619   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
3620      operands around and change the comparison code.  */
3621   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3622     {
3623       value_range_t *tmp;
3624       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
3625       tmp = vr0;
3626       vr0 = vr1;
3627       vr1 = tmp;
3628     }
3629
3630   if (comp == EQ_EXPR)
3631     {
3632       /* Equality may only be computed if both ranges represent
3633          exactly one value.  */
3634       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max, strict_overflow_p) == 0
3635           && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3636         {
3637           int cmp_min = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3638                                               strict_overflow_p);
3639           int cmp_max = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3640                                               strict_overflow_p);
3641           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
3642             return boolean_true_node;
3643           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
3644             return boolean_false_node;
3645         }
3646       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
3647       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max,
3648                                      strict_overflow_p) == 1
3649                || compare_values_warnv (vr1->min, vr0->max,
3650                                         strict_overflow_p) == 1)
3651         return boolean_false_node;
3652
3653       return NULL_TREE;
3654     }
3655   else if (comp == NE_EXPR)
3656     {
3657       int cmp1, cmp2;
3658
3659       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
3660          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
3661          make sure that both comparisons yield similar results to
3662          avoid comparing values that cannot be compared at
3663          compile-time.  */
3664       cmp1 = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3665       cmp2 = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3666       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
3667         return boolean_true_node;
3668
3669       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
3670          return false.  */
3671       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max,
3672                                      strict_overflow_p) == 0
3673                && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max,
3674                                         strict_overflow_p) == 0
3675                && compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3676                                         strict_overflow_p) == 0
3677                && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3678                                         strict_overflow_p) == 0)
3679         return boolean_false_node;
3680
3681       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3682       else
3683         return NULL_TREE;
3684     }
3685   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3686     {
3687       int tst;
3688
3689       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
3690       tst = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3691       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3692           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3693         {
3694           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3695               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3696             *strict_overflow_p = true;
3697           return boolean_true_node;
3698         }
3699
3700       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
3701       tst = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3702       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3703           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3704         {
3705           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3706               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3707             *strict_overflow_p = true;
3708           return boolean_false_node;
3709         }
3710
3711       /* Otherwise, we don't know.  */
3712       return NULL_TREE;
3713     }
3714
3715   gcc_unreachable ();
3716 }
3717
3718
3719 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
3720    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
3721    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
3722    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
3723    possible to determine the value of the comparison.  Also set
3724    *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an overflow
3725    infinity was used in the test.  */
3726
3727 static tree
3728 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val,
3729                           bool *strict_overflow_p)
3730 {
3731   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3732     return NULL_TREE;
3733
3734   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3735   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3736     {
3737       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
3738          compile time are equality and inequality.  */
3739       if (comp == GT_EXPR
3740           || comp == GE_EXPR
3741           || comp == LT_EXPR
3742           || comp == LE_EXPR)
3743         return NULL_TREE;
3744
3745       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
3746       if (value_inside_range (val, vr->min, vr->max) == 1)
3747         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3748
3749       return NULL_TREE;
3750     }
3751
3752   if (!usable_range_p (vr, strict_overflow_p))
3753     return NULL_TREE;
3754
3755   if (comp == EQ_EXPR)
3756     {
3757       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
3758          one value.  */
3759       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0)
3760         {
3761           int cmp = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3762           if (cmp == 0)
3763             return boolean_true_node;
3764           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
3765             return boolean_false_node;
3766         }
3767       else if (compare_values_warnv (val, vr->min, strict_overflow_p) == -1
3768                || compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1)
3769         return boolean_false_node;
3770
3771       return NULL_TREE;
3772     }
3773   else if (comp == NE_EXPR)
3774     {
3775       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
3776       if (compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1
3777           || compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 1)
3778         return boolean_true_node;
3779
3780       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
3781          false.  */
3782       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0
3783           && compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 0)
3784         return boolean_false_node;
3785
3786       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3787       return NULL_TREE;
3788     }
3789   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3790     {
3791       int tst;
3792
3793       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
3794       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3795       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3796           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3797         {
3798           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3799             *strict_overflow_p = true;
3800           return boolean_true_node;
3801         }
3802
3803       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
3804       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3805       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3806           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3807         {
3808           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3809             *strict_overflow_p = true;
3810           return boolean_false_node;
3811         }
3812
3813       /* Otherwise, we don't know.  */
3814       return NULL_TREE;
3815     }
3816   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3817     {
3818       int tst;
3819
3820       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
3821       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3822       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
3823           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
3824         {
3825           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3826             *strict_overflow_p = true;
3827           return boolean_true_node;
3828         }
3829
3830       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
3831       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3832       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
3833           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
3834         {
3835           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3836             *strict_overflow_p = true;
3837           return boolean_false_node;
3838         }
3839
3840       /* Otherwise, we don't know.  */
3841       return NULL_TREE;
3842     }
3843
3844   gcc_unreachable ();
3845 }
3846
3847
3848 /* Debugging dumps.  */
3849
3850 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
3851 void debug_value_range (value_range_t *);
3852 void dump_all_value_ranges (FILE *);
3853 void debug_all_value_ranges (void);
3854 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
3855 void debug_vr_equiv (bitmap);
3856
3857
3858 /* Dump value range VR to FILE.  */
3859
3860 void
3861 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
3862 {
3863   if (vr == NULL)
3864     fprintf (file, "[]");
3865   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
3866     fprintf (file, "UNDEFINED");
3867   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3868     {
3869       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
3870
3871       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
3872
3873       if (is_negative_overflow_infinity (vr->min))
3874         fprintf (file, "-INF(OVF)");
3875       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3876                && !TYPE_UNSIGNED (type)
3877                && vrp_val_is_min (vr->min))
3878         fprintf (file, "-INF");
3879       else
3880         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
3881
3882       fprintf (file, ", ");
3883
3884       if (is_positive_overflow_infinity (vr->max))
3885         fprintf (file, "+INF(OVF)");
3886       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3887                && vrp_val_is_max (vr->max))
3888         fprintf (file, "+INF");
3889       else
3890         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
3891
3892       fprintf (file, "]");
3893
3894       if (vr->equiv)
3895         {
3896           bitmap_iterator bi;
3897           unsigned i, c = 0;
3898
3899           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
3900
3901           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
3902             {
3903               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3904               fprintf (file, " ");
3905               c++;
3906             }
3907
3908           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
3909         }
3910     }
3911   else if (vr->type == VR_VARYING)
3912     fprintf (file, "VARYING");
3913   else
3914     fprintf (file, "INVALID RANGE");
3915 }
3916
3917
3918 /* Dump value range VR to stderr.  */
3919
3920 DEBUG_FUNCTION void
3921 debug_value_range (value_range_t *vr)
3922 {
3923   dump_value_range (stderr, vr);
3924   fprintf (stderr, "\n");
3925 }
3926
3927
3928 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
3929
3930 void
3931 dump_all_value_ranges (FILE *file)
3932 {
3933   size_t i;
3934
3935   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
3936     {
3937       if (vr_value[i])
3938         {
3939           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3940           fprintf (file, ": ");
3941           dump_value_range (file, vr_value[i]);
3942           fprintf (file, "\n");
3943         }
3944     }
3945
3946   fprintf (file, "\n");
3947 }
3948
3949
3950 /* Dump all value ranges to stderr.  */
3951
3952 DEBUG_FUNCTION void
3953 debug_all_value_ranges (void)
3954 {
3955   dump_all_value_ranges (stderr);
3956 }
3957
3958
3959 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
3960    create a new SSA name N and return the assertion assignment
3961    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
3962
3963 static gimple
3964 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
3965 {
3966   tree n;
3967   gimple assertion;
3968
3969   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
3970   n = duplicate_ssa_name (v, NULL);
3971
3972   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
3973     {
3974       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond);
3975       assertion = gimple_build_assign (n, a);
3976     }
3977   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3978     {
3979       /* Given V, build the assignment N = true.  */
3980       gcc_assert (v == cond);
3981       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_true_node);
3982     }
3983   else
3984     gcc_unreachable ();
3985
3986   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
3987
3988   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
3989      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
3990      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
3991      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
3992   register_new_name_mapping (n, v);
3993
3994   return assertion;
3995 }
3996
3997
3998 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
3999    point values.  */
4000
4001 static inline bool
4002 fp_predicate (gimple stmt)
4003 {
4004   GIMPLE_CHECK (stmt, GIMPLE_COND);
4005
4006   return FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (stmt)));
4007 }
4008
4009
4010 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
4011    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
4012    describes the inferred range.  Return true if a range could be
4013    inferred.  */
4014
4015 static bool
4016 infer_value_range (gimple stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
4017 {
4018   *val_p = NULL_TREE;
4019   *comp_code_p = ERROR_MARK;
4020
4021   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4022      abnormal edges.  */
4023   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
4024     return false;
4025
4026   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
4027      exceptions.  */
4028   if (stmt_could_throw_p (stmt))
4029     return false;
4030
4031   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
4032      successors, there is no point inferring anything about any of its
4033      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
4034      for the assertion, anyway.  */
4035   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (gimple_bb (stmt)->succs) == 0)
4036     return false;
4037
4038   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
4039      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
4040   if (flag_delete_null_pointer_checks
4041       && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
4042       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASM)
4043     {
4044       unsigned num_uses, num_loads, num_stores;
4045
4046       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_loads, &num_stores);
4047       if (num_loads + num_stores > 0)
4048         {
4049           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4050           *comp_code_p = NE_EXPR;
4051           return true;
4052         }
4053     }
4054
4055   return false;
4056 }
4057
4058
4059 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
4060 void debug_asserts_for (tree);
4061 void dump_all_asserts (FILE *);
4062 void debug_all_asserts (void);
4063
4064 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
4065
4066 void
4067 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
4068 {
4069   assert_locus_t loc;
4070
4071   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
4072   print_generic_expr (file, name, 0);
4073   fprintf (file, "\n");
4074
4075   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4076   while (loc)
4077     {
4078       fprintf (file, "\t");
4079       print_gimple_stmt (file, gsi_stmt (loc->si), 0, 0);
4080       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
4081       if (loc->e)
4082         {
4083           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
4084                    loc->e->dest->index);
4085           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
4086         }
4087       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
4088       print_generic_expr (file, name, 0);
4089       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
4090       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
4091       fprintf (file, "\n\n");
4092       loc = loc->next;
4093     }
4094
4095   fprintf (file, "\n");
4096 }
4097
4098
4099 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
4100
4101 DEBUG_FUNCTION void
4102 debug_asserts_for (tree name)
4103 {
4104   dump_asserts_for (stderr, name);
4105 }
4106
4107
4108 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
4109
4110 void
4111 dump_all_asserts (FILE *file)
4112 {
4113   unsigned i;
4114   bitmap_iterator bi;
4115
4116   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
4117   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
4118     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
4119   fprintf (file, "\n");
4120 }
4121
4122
4123 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
4124
4125 DEBUG_FUNCTION void
4126 debug_all_asserts (void)
4127 {
4128   dump_all_asserts (stderr);
4129 }
4130
4131
4132 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
4133    'EXPR COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
4134    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
4135    for ASSERT_EXPR <NAME, EXPR COMP_CODE VAL>.
4136
4137    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
4138    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
4139    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
4140    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
4141    must not be NULL.  */
4142
4143 static void
4144 register_new_assert_for (tree name, tree expr,
4145                          enum tree_code comp_code,
4146                          tree val,
4147                          basic_block bb,
4148                          edge e,
4149                          gimple_stmt_iterator si)
4150 {
4151   assert_locus_t n, loc, last_loc;
4152   basic_block dest_bb;
4153
4154   gcc_checking_assert (bb == NULL || e == NULL);
4155
4156   if (e == NULL)
4157     gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_COND
4158                          && gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_SWITCH);
4159
4160   /* Never build an assert comparing against an integer constant with
4161      TREE_OVERFLOW set.  This confuses our undefined overflow warning
4162      machinery.  */
4163   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4164       && TREE_OVERFLOW (val))
4165     val = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (val),
4166                               TREE_INT_CST_LOW (val), TREE_INT_CST_HIGH (val));
4167
4168   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
4169      determine if the new location is dominated by a previously
4170      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
4171      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
4172      necessarily true.
4173
4174      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
4175      split, the new block will dominate the same set of blocks that
4176      E->DEST dominates.
4177
4178      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
4179      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
4180      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
4181      the new location to move another assertion previously registered
4182      at a block dominated by E->DEST.  */
4183   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
4184
4185   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
4186      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
4187      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
4188      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
4189      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
4190      move the assertion up in the dominance tree).
4191
4192      Note, this is implemented as a simple linked list because there
4193      should not be more than a handful of assertions registered per
4194      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
4195      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
4196   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4197   last_loc = loc;
4198   while (loc)
4199     {
4200       if (loc->comp_code == comp_code
4201           && (loc->val == val
4202               || operand_equal_p (loc->val, val, 0))
4203           && (loc->expr == expr
4204               || operand_equal_p (loc->expr, expr, 0)))
4205         {
4206           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
4207              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
4208              we don't need to insert the same assertion again.  Note
4209              that we don't check strict dominance here to avoid
4210              replicating the same assertion inside the same basic
4211              block more than once (e.g., when a pointer is
4212              dereferenced several times inside a block).
4213
4214              An exception to this rule are edge insertions.  If the
4215              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
4216              dominate all the other insertions that we may want to
4217              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
4218              insertion, don't do this dominance check.  */
4219           if (e == NULL
4220               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
4221             return;
4222
4223           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
4224              dominates the existing location for the assertion, move
4225              the assertion up in the dominance tree by updating its
4226              location information.  */
4227           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
4228               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
4229             {
4230               loc->bb = dest_bb;
4231               loc->e = e;
4232               loc->si = si;
4233               return;
4234             }
4235         }
4236
4237       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
4238       last_loc = loc;
4239       loc = loc->next;
4240     }
4241
4242   /* If we didn't find an assertion already registered for
4243      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
4244      assertions associated with NAME.  */
4245   n = XNEW (struct assert_locus_d);
4246   n->bb = dest_bb;
4247   n->e = e;
4248   n->si = si;
4249   n->comp_code = comp_code;
4250   n->val = val;
4251   n->expr = expr;
4252   n->next = NULL;
4253
4254   if (last_loc)
4255     last_loc->next = n;
4256   else
4257     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
4258
4259   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
4260 }
4261
4262 /* (COND_OP0 COND_CODE COND_OP1) is a predicate which uses NAME.
4263    Extract a suitable test code and value and store them into *CODE_P and
4264    *VAL_P so the predicate is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
4265
4266    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
4267
4268    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
4269
4270 static bool
4271 extract_code_and_val_from_cond_with_ops (tree name, enum tree_code cond_code,
4272                                          tree cond_op0, tree cond_op1,
4273                                          bool invert, enum tree_code *code_p,
4274                                          tree *val_p)
4275 {
4276   enum tree_code comp_code;
4277   tree val;
4278
4279   /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
4280      or VAL COMP NAME.  */
4281   if (name == cond_op1)
4282     {
4283       /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
4284          COMP around because we need to register NAME as the
4285          first operand in the predicate.  */
4286       comp_code = swap_tree_comparison (cond_code);
4287       val = cond_op0;
4288     }
4289   else
4290     {
4291       /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
4292          comparison code remains unchanged.  */
4293       comp_code = cond_code;
4294       val = cond_op1;
4295     }
4296
4297   /* Invert the comparison code as necessary.  */
4298   if (invert)
4299     comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
4300
4301   /* VRP does not handle float types.  */
4302   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4303     return false;
4304
4305   /* Do not register always-false predicates.
4306      FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
4307      enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
4308      fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
4309   if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
4310       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4311     {
4312       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
4313       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
4314
4315       if (comp_code == GT_EXPR
4316           && (!max
4317               || compare_values (val, max) == 0))
4318         return false;
4319
4320       if (comp_code == LT_EXPR
4321           && (!min
4322               || compare_values (val, min) == 0))
4323         return false;
4324     }
4325   *code_p = comp_code;
4326   *val_p = val;
4327   return true;
4328 }
4329
4330 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4331    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by BSI.
4332    Invert the condition COND if INVERT is true.
4333    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4334
4335 static bool
4336 register_edge_assert_for_2 (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator bsi,
4337                             enum tree_code cond_code,
4338                             tree cond_op0, tree cond_op1, bool invert)
4339 {
4340   tree val;
4341   enum tree_code comp_code;
4342   bool retval = false;
4343
4344   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4345                                                 cond_op0,
4346                                                 cond_op1,
4347                                                 invert, &comp_code, &val))
4348     return false;
4349
4350   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
4351      reachable from E.  */
4352   if (live_on_edge (e, name)
4353       && !has_single_use (name))
4354     {
4355       register_new_assert_for (name, name, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4356       retval = true;
4357     }
4358
4359   /* In the case of NAME <= CST and NAME being defined as
4360      NAME = (unsigned) NAME2 + CST2 we can assert NAME2 >= -CST2
4361      and NAME2 <= CST - CST2.  We can do the same for NAME > CST.
4362      This catches range and anti-range tests.  */
4363   if ((comp_code == LE_EXPR
4364        || comp_code == GT_EXPR)
4365       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4366       && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
4367     {
4368       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4369       tree cst2 = NULL_TREE, name2 = NULL_TREE, name3 = NULL_TREE;
4370
4371       /* Extract CST2 from the (optional) addition.  */
4372       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4373           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == PLUS_EXPR)
4374         {
4375           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4376           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4377           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4378               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4379             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
4380         }
4381
4382       /* Extract NAME2 from the (optional) sign-changing cast.  */
4383       if (gimple_assign_cast_p (def_stmt))
4384         {
4385           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
4386               && ! TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
4387               && (TYPE_PRECISION (gimple_expr_type (def_stmt))
4388                   == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))))
4389             name3 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4390         }
4391
4392       /* If name3 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4393       if (name3 != NULL_TREE
4394           && TREE_CODE (name3) == SSA_NAME
4395           && (cst2 == NULL_TREE
4396               || TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4397           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name3))
4398           && live_on_edge (e, name3)
4399           && !has_single_use (name3))
4400         {
4401           tree tmp;
4402
4403           /* Build an expression for the range test.  */
4404           tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), name3);
4405           if (cst2 != NULL_TREE)
4406             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4407
4408           if (dump_file)
4409             {
4410               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4411               print_generic_expr (dump_file, name3, 0);
4412               fprintf (dump_file, " from ");
4413               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4414               fprintf (dump_file, "\n");
4415             }
4416
4417           register_new_assert_for (name3, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4418
4419           retval = true;
4420         }
4421
4422       /* If name2 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4423       if (name2 != NULL_TREE
4424           && TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4425           && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
4426           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
4427           && live_on_edge (e, name2)
4428           && !has_single_use (name2))
4429         {
4430           tree tmp;
4431
4432           /* Build an expression for the range test.  */
4433           tmp = name2;
4434           if (TREE_TYPE (name) != TREE_TYPE (name2))
4435             tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp);
4436           if (cst2 != NULL_TREE)
4437             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4438
4439           if (dump_file)
4440             {
4441               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4442               print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
4443               fprintf (dump_file, " from ");
4444               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4445               fprintf (dump_file, "\n");
4446             }
4447
4448           register_new_assert_for (name2, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4449
4450           retval = true;
4451         }
4452     }
4453
4454   return retval;
4455 }
4456
4457 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
4458    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
4459    operands in OP's defining statement.
4460
4461    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
4462    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
4463
4464 static bool
4465 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
4466                             edge e, gimple_stmt_iterator bsi)
4467 {
4468   bool retval = false;
4469   gimple op_def;
4470   tree val;
4471   enum tree_code rhs_code;
4472
4473   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
4474   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4475     return false;
4476
4477   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
4478      more than once go ahead and register an assert for OP.
4479
4480      The FOUND_IN_SUBGRAPH support is not helpful in this situation as
4481      it will always be set for OP (because OP is used in a COND_EXPR in
4482      the subgraph).  */
4483   if (!has_single_use (op))
4484     {
4485       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4486       register_new_assert_for (op, op, code, val, NULL, e, bsi);
4487       retval = true;
4488     }
4489
4490   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
4491      a truth operation or some bit operations, then we may be able
4492      to register information about the operands of that assignment.  */
4493   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
4494   if (gimple_code (op_def) != GIMPLE_ASSIGN)
4495     return retval;
4496
4497   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (op_def);
4498
4499   if (TREE_CODE_CLASS (rhs_code) == tcc_comparison)
4500     {
4501       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
4502       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
4503       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
4504
4505       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4506         retval |= register_edge_assert_for_2 (op0, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4507                                               invert);
4508       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4509         retval |= register_edge_assert_for_2 (op1, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4510                                               invert);
4511     }
4512   else if ((code == NE_EXPR
4513             && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_AND_EXPR)
4514            || (code == EQ_EXPR
4515                && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_IOR_EXPR))
4516     {
4517       /* Recurse on each operand.  */
4518       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4519                                             code, e, bsi);
4520       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs2 (op_def),
4521                                             code, e, bsi);
4522     }
4523   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_NOT_EXPR
4524            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (op_def))) == 1)
4525     {
4526       /* Recurse, flipping CODE.  */
4527       code = invert_tree_comparison (code, false);
4528       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4529                                             code, e, bsi);
4530     }
4531   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == SSA_NAME)
4532     {
4533       /* Recurse through the copy.  */
4534       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4535                                             code, e, bsi);
4536     }
4537   else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (op_def)))
4538     {
4539       /* Recurse through the type conversion.  */
4540       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4541                                             code, e, bsi);
4542     }
4543
4544   return retval;
4545 }
4546
4547 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4548    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by SI.
4549    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4550
4551 static bool
4552 register_edge_assert_for (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator si,
4553                           enum tree_code cond_code, tree cond_op0,
4554                           tree cond_op1)
4555 {
4556   tree val;
4557   enum tree_code comp_code;
4558   bool retval = false;
4559   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
4560
4561   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4562      abnormal edges.  */
4563   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
4564     return false;
4565
4566   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4567                                                 cond_op0, cond_op1,
4568                                                 is_else_edge,
4569                                                 &comp_code, &val))
4570     return false;
4571
4572   /* Register ASSERT_EXPRs for name.  */
4573   retval |= register_edge_assert_for_2 (name, e, si, cond_code, cond_op0,
4574                                         cond_op1, is_else_edge);
4575
4576
4577   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
4578      the value zero or one, then we may be able to assert values
4579      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
4580
4581   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for BIT_AND_EXPR defining
4582      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_AND_EXPR
4583      have nonzero value.  */
4584   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
4585        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
4586     {
4587       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4588
4589       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4590           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_AND_EXPR)
4591         {
4592           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4593           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4594           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
4595           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
4596         }
4597     }
4598
4599   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for BIT_IOR_EXPR defining
4600      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_IOR_EXPR
4601      have zero value.  */
4602   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
4603        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
4604     {
4605       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4606
4607       /* For BIT_IOR_EXPR only if NAME == 0 both operands have
4608          necessarily zero value, or if type-precision is one.  */
4609       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4610           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_IOR_EXPR
4611               && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name)) == 1
4612                   || comp_code == EQ_EXPR)))
4613         {
4614           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4615           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4616           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
4617           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
4618         }
4619     }
4620
4621   return retval;
4622 }
4623
4624
4625 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4626    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4627    The last statement of BB must be a COND_EXPR.
4628
4629    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4630    the predicate operands, an assert location node is added to the
4631    list of assertions for the corresponding operands.  */
4632
4633 static bool
4634 find_conditional_asserts (basic_block bb, gimple last)
4635 {
4636   bool need_assert;
4637   gimple_stmt_iterator bsi;
4638   tree op;
4639   edge_iterator ei;
4640   edge e;
4641   ssa_op_iter iter;
4642
4643   need_assert = false;
4644   bsi = gsi_for_stmt (last);
4645
4646   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
4647      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
4648      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
4649      insert.  */
4650   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4651     {
4652       if (e->dest == bb)
4653         continue;
4654
4655       /* Register the necessary assertions for each operand in the
4656          conditional predicate.  */
4657       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
4658         {
4659           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4660                                                    gimple_cond_code (last),
4661                                                    gimple_cond_lhs (last),
4662                                                    gimple_cond_rhs (last));
4663         }
4664     }
4665
4666   return need_assert;
4667 }
4668
4669 struct case_info
4670 {
4671   tree expr;
4672   basic_block bb;
4673 };
4674
4675 /* Compare two case labels sorting first by the destination bb index
4676    and then by the case value.  */
4677
4678 static int
4679 compare_case_labels (const void *p1, const void *p2)
4680 {
4681   const struct case_info *ci1 = (const struct case_info *) p1;
4682   const struct case_info *ci2 = (const struct case_info *) p2;
4683   int idx1 = ci1->bb->index;
4684   int idx2 = ci2->bb->index;
4685
4686   if (idx1 < idx2)
4687     return -1;
4688   else if (idx1 == idx2)
4689     {
4690       /* Make sure the default label is first in a group.  */
4691       if (!CASE_LOW (ci1->expr))
4692         return -1;
4693       else if (!CASE_LOW (ci2->expr))
4694         return 1;
4695       else
4696         return tree_int_cst_compare (CASE_LOW (ci1->expr),
4697                                      CASE_LOW (ci2->expr));
4698     }
4699   else
4700     return 1;
4701 }
4702
4703 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4704    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4705    The last statement of BB must be a SWITCH_EXPR.
4706
4707    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4708    the predicate operands, an assert location node is added to the
4709    list of assertions for the corresponding operands.  */
4710
4711 static bool
4712 find_switch_asserts (basic_block bb, gimple last)
4713 {
4714   bool need_assert;
4715   gimple_stmt_iterator bsi;
4716   tree op;
4717   edge e;
4718   struct case_info *ci;
4719   size_t n = gimple_switch_num_labels (last);
4720 #if GCC_VERSION >= 4000
4721   unsigned int idx;
4722 #else
4723   /* Work around GCC 3.4 bug (PR 37086).  */
4724   volatile unsigned int idx;
4725 #endif
4726
4727   need_assert = false;
4728   bsi = gsi_for_stmt (last);
4729   op = gimple_switch_index (last);
4730   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4731     return false;
4732
4733   /* Build a vector of case labels sorted by destination label.  */
4734   ci = XNEWVEC (struct case_info, n);
4735   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4736     {
4737       ci[idx].expr = gimple_switch_label (last, idx);
4738       ci[idx].bb = label_to_block (CASE_LABEL (ci[idx].expr));
4739     }
4740   qsort (ci, n, sizeof (struct case_info), compare_case_labels);
4741
4742   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4743     {
4744       tree min, max;
4745       tree cl = ci[idx].expr;
4746       basic_block cbb = ci[idx].bb;
4747
4748       min = CASE_LOW (cl);
4749       max = CASE_HIGH (cl);
4750
4751       /* If there are multiple case labels with the same destination
4752          we need to combine them to a single value range for the edge.  */
4753       if (idx + 1 < n && cbb == ci[idx + 1].bb)
4754         {
4755           /* Skip labels until the last of the group.  */
4756           do {
4757             ++idx;
4758           } while (idx < n && cbb == ci[idx].bb);
4759           --idx;
4760
4761           /* Pick up the maximum of the case label range.  */
4762           if (CASE_HIGH (ci[idx].expr))
4763             max = CASE_HIGH (ci[idx].expr);
4764           else
4765             max = CASE_LOW (ci[idx].expr);
4766         }
4767
4768       /* Nothing to do if the range includes the default label until we
4769          can register anti-ranges.  */
4770       if (min == NULL_TREE)
4771         continue;
4772
4773       /* Find the edge to register the assert expr on.  */
4774       e = find_edge (bb, cbb);
4775
4776       /* Register the necessary assertions for the operand in the
4777          SWITCH_EXPR.  */
4778       need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4779                                                max ? GE_EXPR : EQ_EXPR,
4780                                                op,
4781                                                fold_convert (TREE_TYPE (op),
4782                                                              min));
4783       if (max)
4784         {
4785           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi, LE_EXPR,
4786                                                    op,
4787                                                    fold_convert (TREE_TYPE (op),
4788                                                                  max));
4789         }
4790     }
4791
4792   XDELETEVEC (ci);
4793   return need_assert;
4794 }
4795
4796
4797 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
4798    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
4799    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
4800    list of assertions already generated for N_i is scanned to
4801    determine if A is actually needed.
4802
4803    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
4804    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
4805    new location for A is recorded instead.
4806
4807    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
4808       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
4809
4810    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
4811       value range for N, then if N was not already generated by an
4812       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
4813       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
4814       assume that N is not NULL.
4815
4816    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
4817       information from the predicate but need to insert different
4818       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
4819       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
4820       expression of the form 'X op Y', then
4821
4822       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
4823
4824       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
4825          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
4826          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
4827          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
4828
4829       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
4830
4831       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
4832
4833       For instance,
4834
4835             if (a == 9)
4836               b = a;
4837             else
4838               b = c + 1;
4839
4840       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
4841       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
4842       on the ELSE clause would be unnecessary.
4843
4844    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
4845       into BB's dominator children.
4846
4847    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
4848    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
4849    location for name N is found, it is registered by calling
4850    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
4851    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
4852    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
4853    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
4854    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
4855
4856    If this function returns true, then it means that there are names
4857    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
4858    inserted by process_assert_insertions.  */
4859
4860 static bool
4861 find_assert_locations_1 (basic_block bb, sbitmap live)
4862 {
4863   gimple_stmt_iterator si;
4864   gimple last;
4865   gimple phi;
4866   bool need_assert;
4867
4868   need_assert = false;
4869   last = last_stmt (bb);
4870
4871   /* If BB's last statement is a conditional statement involving integer
4872      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4873   if (last
4874       && gimple_code (last) == GIMPLE_COND
4875       && !fp_predicate (last)
4876       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4877     need_assert |= find_conditional_asserts (bb, last);
4878
4879   /* If BB's last statement is a switch statement involving integer
4880      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4881   if (last
4882       && gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
4883       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4884     need_assert |= find_switch_asserts (bb, last);
4885
4886   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
4887      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
4888   for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4889     {
4890       gimple stmt;
4891       tree op;
4892       ssa_op_iter i;
4893
4894       stmt = gsi_stmt (si);
4895
4896       if (is_gimple_debug (stmt))
4897         continue;
4898
4899       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
4900       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
4901         {
4902           tree value;
4903           enum tree_code comp_code;
4904
4905           /* Mark OP in our live bitmap.  */
4906           SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (op));
4907
4908           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
4909              range for it, and we don't find a previous assertion for
4910              it, create a new assertion location node for OP.  */
4911           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
4912             {
4913               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
4914                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
4915                  was set via a typecast.
4916
4917                  If so, then we can also infer a nonzero value range
4918                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
4919               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
4920                 {
4921                   tree t = op;
4922                   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4923
4924                   while (is_gimple_assign (def_stmt)
4925                          && gimple_assign_rhs_code (def_stmt)  == NOP_EXPR
4926                          && TREE_CODE
4927                              (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)) == SSA_NAME
4928                          && POINTER_TYPE_P
4929                              (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt))))
4930                     {
4931                       t = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4932                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4933
4934                       /* Note we want to register the assert for the
4935                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
4936                          conversion.  */
4937                       if (! has_single_use (t))
4938                         {
4939                           register_new_assert_for (t, t, comp_code, value,
4940                                                    bb, NULL, si);
4941                           need_assert = true;
4942                         }
4943                     }
4944                 }
4945
4946               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
4947                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
4948                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
4949               if (!has_single_use (op))
4950                 {
4951                   register_new_assert_for (op, op, comp_code, value,
4952                                            bb, NULL, si);
4953                   need_assert = true;
4954                 }
4955             }
4956         }
4957     }
4958
4959   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
4960   for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p(si); gsi_next (&si))
4961     {
4962       use_operand_p arg_p;
4963       ssa_op_iter i;
4964       phi = gsi_stmt (si);
4965
4966       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
4967         {
4968           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
4969           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4970             SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (arg));
4971         }
4972     }
4973
4974   return need_assert;
4975 }
4976
4977 /* Do an RPO walk over the function computing SSA name liveness
4978    on-the-fly and deciding on assert expressions to insert.
4979    Returns true if there are assert expressions to be inserted.  */
4980
4981 static bool
4982 find_assert_locations (void)
4983 {
4984   int *rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4985   int *bb_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4986   int *last_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4987   int rpo_cnt, i;
4988   bool need_asserts;
4989
4990   live = XCNEWVEC (sbitmap, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4991   rpo_cnt = pre_and_rev_post_order_compute (NULL, rpo, false);
4992   for (i = 0; i < rpo_cnt; ++i)
4993     bb_rpo[rpo[i]] = i;
4994
4995   need_asserts = false;
4996   for (i = rpo_cnt-1; i >= 0; --i)
4997     {
4998       basic_block bb = BASIC_BLOCK (rpo[i]);
4999       edge e;
5000       edge_iterator ei;
5001
5002       if (!live[rpo[i]])
5003         {
5004           live[rpo[i]] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5005           sbitmap_zero (live[rpo[i]]);
5006         }
5007
5008       /* Process BB and update the live information with uses in
5009          this block.  */
5010       need_asserts |= find_assert_locations_1 (bb, live[rpo[i]]);
5011
5012       /* Merge liveness into the predecessor blocks and free it.  */
5013       if (!sbitmap_empty_p (live[rpo[i]]))
5014         {
5015           int pred_rpo = i;
5016           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5017             {
5018               int pred = e->src->index;
5019               if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
5020                 continue;
5021
5022               if (!live[pred])
5023                 {
5024                   live[pred] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5025                   sbitmap_zero (live[pred]);
5026                 }
5027               sbitmap_a_or_b (live[pred], live[pred], live[rpo[i]]);
5028
5029               if (bb_rpo[pred] < pred_rpo)
5030                 pred_rpo = bb_rpo[pred];
5031             }
5032
5033           /* Record the RPO number of the last visited block that needs
5034              live information from this block.  */
5035           last_rpo[rpo[i]] = pred_rpo;
5036         }
5037       else
5038         {
5039           sbitmap_free (live[rpo[i]]);
5040           live[rpo[i]] = NULL;
5041         }
5042
5043       /* We can free all successors live bitmaps if all their
5044          predecessors have been visited already.  */
5045       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
5046         if (last_rpo[e->dest->index] == i
5047             && live[e->dest->index])
5048           {
5049             sbitmap_free (live[e->dest->index]);
5050             live[e->dest->index] = NULL;
5051           }
5052     }
5053
5054   XDELETEVEC (rpo);
5055   XDELETEVEC (bb_rpo);
5056   XDELETEVEC (last_rpo);
5057   for (i = 0; i < last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS; ++i)
5058     if (live[i])
5059       sbitmap_free (live[i]);
5060   XDELETEVEC (live);
5061
5062   return need_asserts;
5063 }
5064
5065 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
5066    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
5067
5068 static bool
5069 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
5070 {
5071   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
5072   gimple stmt;
5073   tree cond;
5074   gimple assert_stmt;
5075   edge_iterator ei;
5076   edge e;
5077
5078   /* If we have X <=> X do not insert an assert expr for that.  */
5079   if (loc->expr == loc->val)
5080     return false;
5081
5082   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, loc->expr, loc->val);
5083   assert_stmt = build_assert_expr_for (cond, name);
5084   if (loc->e)
5085     {
5086       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
5087          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
5088       gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_COND
5089                            || (gimple_code (gsi_stmt (loc->si))
5090                                == GIMPLE_SWITCH));
5091
5092       gsi_insert_on_edge (loc->e, assert_stmt);
5093       return true;
5094     }
5095
5096   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
5097      statement must not be the last statement in the block.  */
5098   stmt = gsi_stmt (loc->si);
5099   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
5100     {
5101       gsi_insert_after (&loc->si, assert_stmt, GSI_SAME_STMT);
5102       return false;
5103     }
5104
5105   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
5106      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
5107      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
5108      out of BB.  */
5109   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
5110     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
5111       {
5112         gsi_insert_on_edge (e, assert_stmt);
5113         return true;
5114       }
5115
5116   gcc_unreachable ();
5117 }
5118
5119
5120 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
5121    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
5122    found in ASSERTS_FOR[i].  */
5123
5124 static void
5125 process_assert_insertions (void)
5126 {
5127   unsigned i;
5128   bitmap_iterator bi;
5129   bool update_edges_p = false;
5130   int num_asserts = 0;
5131
5132   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5133     dump_all_asserts (dump_file);
5134
5135   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
5136     {
5137       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
5138       gcc_assert (loc);
5139
5140       while (loc)
5141         {
5142           assert_locus_t next = loc->next;
5143           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
5144           free (loc);
5145           loc = next;
5146           num_asserts++;
5147         }
5148     }
5149
5150   if (update_edges_p)
5151     gsi_commit_edge_inserts ();
5152
5153   statistics_counter_event (cfun, "Number of ASSERT_EXPR expressions inserted",
5154                             num_asserts);
5155 }
5156
5157
5158 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
5159    expressions.  These range expressions are meant to provide information
5160    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
5161    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
5162
5163    x = ...
5164    y = ...
5165    if (x < y)
5166      y = x - 2;
5167    else
5168      x = y + 3;
5169
5170    this pass will transform the code into:
5171
5172    x = ...
5173    y = ...
5174    if (x < y)
5175     {
5176       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
5177       y = x - 2
5178     }
5179    else
5180     {
5181       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
5182       x = y + 3
5183     }
5184
5185    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
5186    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
5187    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
5188    definition of 'x'.  */
5189
5190 static void
5191 insert_range_assertions (void)
5192 {
5193   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
5194   asserts_for = XCNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
5195
5196   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5197
5198   if (find_assert_locations ())
5199     {
5200       process_assert_insertions ();
5201       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
5202     }
5203
5204   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5205     {
5206       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
5207       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
5208     }
5209
5210   free (asserts_for);
5211   BITMAP_FREE (need_assert_for);
5212 }
5213
5214 /* Checks one ARRAY_REF in REF, located at LOCUS. Ignores flexible arrays
5215    and "struct" hacks. If VRP can determine that the
5216    array subscript is a constant, check if it is outside valid
5217    range. If the array subscript is a RANGE, warn if it is
5218    non-overlapping with valid range.
5219    IGNORE_OFF_BY_ONE is true if the ARRAY_REF is inside a ADDR_EXPR.  */
5220
5221 static void
5222 check_array_ref (location_t location, tree ref, bool ignore_off_by_one)
5223 {
5224   value_range_t* vr = NULL;
5225   tree low_sub, up_sub;
5226   tree low_bound, up_bound, up_bound_p1;
5227   tree base;
5228
5229   if (TREE_NO_WARNING (ref))
5230     return;
5231
5232   low_sub = up_sub = TREE_OPERAND (ref, 1);
5233   up_bound = array_ref_up_bound (ref);
5234
5235   /* Can not check flexible arrays.  */
5236   if (!up_bound
5237       || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST)
5238     return;
5239
5240   /* Accesses to trailing arrays via pointers may access storage
5241      beyond the types array bounds.  */
5242   base = get_base_address (ref);
5243   if (base && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
5244     {
5245       tree cref, next = NULL_TREE;
5246
5247       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (ref, 0)) != COMPONENT_REF)
5248         return;
5249
5250       cref = TREE_OPERAND (ref, 0);
5251       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cref, 0))) == RECORD_TYPE)
5252         for (next = DECL_CHAIN (TREE_OPERAND (cref, 1));
5253              next && TREE_CODE (next) != FIELD_DECL;
5254              next = DECL_CHAIN (next))
5255           ;
5256
5257       /* If this is the last field in a struct type or a field in a
5258          union type do not warn.  */
5259       if (!next)
5260         return;
5261     }
5262
5263   low_bound = array_ref_low_bound (ref);
5264   up_bound_p1 = int_const_binop (PLUS_EXPR, up_bound, integer_one_node);
5265
5266   if (TREE_CODE (low_sub) == SSA_NAME)
5267     {
5268       vr = get_value_range (low_sub);
5269       if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5270         {
5271           low_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->max : vr->min;
5272           up_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->min : vr->max;
5273         }
5274     }
5275
5276   if (vr && vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5277     {
5278       if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5279           && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5280           && TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5281           && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5282         {
5283           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5284                       "array subscript is outside array bounds");
5285           TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5286         }
5287     }
5288   else if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5289            && (ignore_off_by_one
5290                ? (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5291                   && !tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))
5292                : (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5293                   || tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))))
5294     {
5295       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5296                   "array subscript is above array bounds");
5297       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5298     }
5299   else if (TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5300            && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5301     {
5302       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5303                   "array subscript is below array bounds");
5304       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5305     }
5306 }
5307
5308 /* Searches if the expr T, located at LOCATION computes
5309    address of an ARRAY_REF, and call check_array_ref on it.  */
5310
5311 static void
5312 search_for_addr_array (tree t, location_t location)
5313 {
5314   while (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
5315     {
5316       gimple g = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
5317
5318       if (gimple_code (g) != GIMPLE_ASSIGN)
5319         return;
5320
5321       if (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (g))
5322           != GIMPLE_SINGLE_RHS)
5323         return;
5324
5325       t = gimple_assign_rhs1 (g);
5326     }
5327
5328
5329   /* We are only interested in addresses of ARRAY_REF's.  */
5330   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR)
5331     return;
5332
5333   /* Check each ARRAY_REFs in the reference chain. */
5334   do
5335     {
5336       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5337         check_array_ref (location, t, true /*ignore_off_by_one*/);
5338
5339       t = TREE_OPERAND (t, 0);
5340     }
5341   while (handled_component_p (t));
5342
5343   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5344       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == ADDR_EXPR
5345       && !TREE_NO_WARNING (t))
5346     {
5347       tree tem = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0);
5348       tree low_bound, up_bound, el_sz;
5349       double_int idx;
5350       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (tem)) != ARRAY_TYPE
5351           || TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem))) == ARRAY_TYPE
5352           || !TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)))
5353         return;
5354
5355       low_bound = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5356       up_bound = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5357       el_sz = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem)));
5358       if (!low_bound
5359           || TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
5360           || !up_bound
5361           || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST
5362           || !el_sz
5363           || TREE_CODE (el_sz) != INTEGER_CST)
5364         return;
5365
5366       idx = mem_ref_offset (t);
5367       idx = double_int_sdiv (idx, tree_to_double_int (el_sz), TRUNC_DIV_EXPR);
5368       if (double_int_scmp (idx, double_int_zero) < 0)
5369         {
5370           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5371                       "array subscript is below array bounds");
5372           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5373         }
5374       else if (double_int_scmp (idx,
5375                                 double_int_add
5376                                   (double_int_add
5377                                     (tree_to_double_int (up_bound),
5378                                      double_int_neg
5379                                        (tree_to_double_int (low_bound))),
5380                                     double_int_one)) > 0)
5381         {
5382           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5383                       "array subscript is above array bounds");
5384           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5385         }
5386     }
5387 }
5388
5389 /* walk_tree() callback that checks if *TP is
5390    an ARRAY_REF inside an ADDR_EXPR (in which an array
5391    subscript one outside the valid range is allowed). Call
5392    check_array_ref for each ARRAY_REF found. The location is
5393    passed in DATA.  */
5394
5395 static tree
5396 check_array_bounds (tree *tp, int *walk_subtree, void *data)
5397 {
5398   tree t = *tp;
5399   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
5400   location_t location;
5401
5402   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
5403     location = EXPR_LOCATION (t);
5404   else
5405     {
5406       location_t *locp = (location_t *) wi->info;
5407       location = *locp;
5408     }
5409
5410   *walk_subtree = TRUE;
5411
5412   if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5413     check_array_ref (location, t, false /*ignore_off_by_one*/);
5414
5415   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5416       || (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0)))
5417     search_for_addr_array (TREE_OPERAND (t, 0), location);
5418
5419   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
5420     *walk_subtree = FALSE;
5421
5422   return NULL_TREE;
5423 }
5424
5425 /* Walk over all statements of all reachable BBs and call check_array_bounds
5426    on them.  */
5427
5428 static void
5429 check_all_array_refs (void)
5430 {
5431   basic_block bb;
5432   gimple_stmt_iterator si;
5433
5434   FOR_EACH_BB (bb)
5435     {
5436       edge_iterator ei;
5437       edge e;
5438       bool executable = false;
5439
5440       /* Skip blocks that were found to be unreachable.  */
5441       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5442         executable |= !!(e->flags & EDGE_EXECUTABLE);
5443       if (!executable)
5444         continue;
5445
5446       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5447         {
5448           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5449           struct walk_stmt_info wi;
5450           if (!gimple_has_location (stmt))
5451             continue;
5452
5453           if (is_gimple_call (stmt))
5454             {
5455               size_t i;
5456               size_t n = gimple_call_num_args (stmt);
5457               for (i = 0; i < n; i++)
5458                 {
5459                   tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
5460                   search_for_addr_array (arg, gimple_location (stmt));
5461                 }
5462             }
5463           else
5464             {
5465               memset (&wi, 0, sizeof (wi));
5466               wi.info = CONST_CAST (void *, (const void *)
5467                                     gimple_location_ptr (stmt));
5468
5469               walk_gimple_op (gsi_stmt (si),
5470                               check_array_bounds,
5471                               &wi);
5472             }
5473         }
5474     }
5475 }
5476
5477 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
5478    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
5479    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
5480    VRP.
5481
5482    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
5483    names that had useful range information attached to them.  For
5484    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
5485    then N_i will have the range [3, +INF].
5486
5487    However, by converting the assertion into the implied copy
5488    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
5489    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
5490    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
5491    things like jump threading.
5492
5493    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
5494    VRP need to handle them appropriately.
5495
5496    Another approach would be to make the range information a first
5497    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
5498    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
5499    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
5500
5501 static void
5502 remove_range_assertions (void)
5503 {
5504   basic_block bb;
5505   gimple_stmt_iterator si;
5506
5507   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
5508      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
5509      referenced by the current BSI.  */
5510   FOR_EACH_BB (bb)
5511     for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);)
5512       {
5513         gimple stmt = gsi_stmt (si);
5514         gimple use_stmt;
5515
5516         if (is_gimple_assign (stmt)
5517             && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ASSERT_EXPR)
5518           {
5519             tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
5520             tree var;
5521             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
5522             use_operand_p use_p;
5523             imm_use_iterator iter;
5524
5525             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
5526
5527             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
5528             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
5529             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter,
5530                                    gimple_assign_lhs (stmt))
5531               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
5532                 {
5533                   SET_USE (use_p, var);
5534                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
5535                 }
5536
5537             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
5538             gsi_remove (&si, true);
5539             release_defs (stmt);
5540           }
5541         else
5542           gsi_next (&si);
5543       }
5544 }
5545
5546
5547 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
5548
5549 static bool
5550 stmt_interesting_for_vrp (gimple stmt)
5551 {
5552   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
5553       && is_gimple_reg (gimple_phi_result (stmt))
5554       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))
5555           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))))
5556     return true;
5557   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
5558     {
5559       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5560
5561       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
5562          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
5563          builtin functions.  */
5564       if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5565           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5566               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
5567           && ((is_gimple_call (stmt)
5568                && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
5569                && DECL_BUILT_IN (gimple_call_fndecl (stmt)))
5570               || !gimple_vuse (stmt)))
5571         return true;
5572     }
5573   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
5574            || gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
5575     return true;
5576
5577   return false;
5578 }
5579
5580
5581 /* Initialize local data structures for VRP.  */
5582
5583 static void
5584 vrp_initialize (void)
5585 {
5586   basic_block bb;
5587
5588   values_propagated = false;
5589   num_vr_values = num_ssa_names;
5590   vr_value = XCNEWVEC (value_range_t *, num_vr_values);
5591   vr_phi_edge_counts = XCNEWVEC (int, num_ssa_names);
5592
5593   FOR_EACH_BB (bb)
5594     {
5595       gimple_stmt_iterator si;
5596
5597       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5598         {
5599           gimple phi = gsi_stmt (si);
5600           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
5601             {
5602               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
5603               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
5604               prop_set_simulate_again (phi, false);
5605             }
5606           else
5607             prop_set_simulate_again (phi, true);
5608         }
5609
5610       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5611         {
5612           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5613
5614           /* If the statement is a control insn, then we do not
5615              want to avoid simulating the statement once.  Failure
5616              to do so means that those edges will never get added.  */
5617           if (stmt_ends_bb_p (stmt))
5618             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5619           else if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
5620             {
5621               ssa_op_iter i;
5622               tree def;
5623               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
5624                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5625               prop_set_simulate_again (stmt, false);
5626             }
5627           else
5628             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5629         }
5630     }
5631 }
5632
5633 /* Return the singleton value-range for NAME or NAME.  */
5634
5635 static inline tree
5636 vrp_valueize (tree name)
5637 {
5638   if (TREE_CODE (name) == SSA_NAME)
5639     {
5640       value_range_t *vr = get_value_range (name);
5641       if (vr->type == VR_RANGE
5642           && (vr->min == vr->max
5643               || operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)))
5644         return vr->min;
5645     }
5646   return name;
5647 }
5648
5649 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
5650    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
5651
5652 static enum ssa_prop_result
5653 vrp_visit_assignment_or_call (gimple stmt, tree *output_p)
5654 {
5655   tree def, lhs;
5656   ssa_op_iter iter;
5657   enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
5658   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5659
5660   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
5661   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5662       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5663            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
5664               build_range_type.  */
5665            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
5666            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
5667           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
5668     {
5669       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
5670
5671       /* Try folding the statement to a constant first.  */
5672       tree tem = gimple_fold_stmt_to_constant (stmt, vrp_valueize);
5673       if (tem && !is_overflow_infinity (tem))
5674         set_value_range (&new_vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
5675       /* Then dispatch to value-range extracting functions.  */
5676       else if (code == GIMPLE_CALL)
5677         extract_range_basic (&new_vr, stmt);
5678       else
5679         extract_range_from_assignment (&new_vr, stmt);
5680
5681       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
5682         {
5683           *output_p = lhs;
5684
5685           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5686             {
5687               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
5688               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
5689               fprintf (dump_file, ": ");
5690               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
5691               fprintf (dump_file, "\n\n");
5692             }
5693
5694           if (new_vr.type == VR_VARYING)
5695             return SSA_PROP_VARYING;
5696
5697           return SSA_PROP_INTERESTING;
5698         }
5699
5700       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
5701     }
5702
5703   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
5704   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
5705     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5706
5707   return SSA_PROP_VARYING;
5708 }
5709
5710 /* Helper that gets the value range of the SSA_NAME with version I
5711    or a symbolic range containing the SSA_NAME only if the value range
5712    is varying or undefined.  */
5713
5714 static inline value_range_t
5715 get_vr_for_comparison (int i)
5716 {
5717   value_range_t vr = *get_value_range (ssa_name (i));
5718
5719   /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
5720      range.  This allows us to compare against names that may
5721      have N_i in their ranges.  */
5722   if (vr.type == VR_VARYING || vr.type == VR_UNDEFINED)
5723     {
5724       vr.type = VR_RANGE;
5725       vr.min = ssa_name (i);
5726       vr.max = ssa_name (i);
5727     }
5728
5729   return vr;
5730 }
5731
5732 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
5733    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
5734    compare_range_with_value, including the setting of
5735    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
5736
5737 static tree
5738 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val,
5739                          bool *strict_overflow_p)
5740 {
5741   bitmap_iterator bi;
5742   unsigned i;
5743   bitmap e;
5744   tree retval, t;
5745   int used_strict_overflow;
5746   bool sop;
5747   value_range_t equiv_vr;
5748
5749   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
5750   e = get_value_range (var)->equiv;
5751
5752   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5753      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5754   used_strict_overflow = -1;
5755
5756   /* Compare vars' value range with val.  */
5757   equiv_vr = get_vr_for_comparison (SSA_NAME_VERSION (var));
5758   sop = false;
5759   retval = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5760   if (retval)
5761     used_strict_overflow = sop ? 1 : 0;
5762
5763   /* If the equiv set is empty we have done all work we need to do.  */
5764   if (e == NULL)
5765     {
5766       if (retval
5767           && used_strict_overflow > 0)
5768         *strict_overflow_p = true;
5769       return retval;
5770     }
5771
5772   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
5773     {
5774       equiv_vr = get_vr_for_comparison (i);
5775       sop = false;
5776       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5777       if (t)
5778         {
5779           /* If we get different answers from different members
5780              of the equivalence set this check must be in a dead
5781              code region.  Folding it to a trap representation
5782              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5783           if (retval != NULL
5784               && t != retval)
5785             {
5786               retval = NULL_TREE;
5787               break;
5788             }
5789           retval = t;
5790
5791           if (!sop)
5792             used_strict_overflow = 0;
5793           else if (used_strict_overflow < 0)
5794             used_strict_overflow = 1;
5795         }
5796     }
5797
5798   if (retval
5799       && used_strict_overflow > 0)
5800     *strict_overflow_p = true;
5801
5802   return retval;
5803 }
5804
5805
5806 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
5807    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
5808    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
5809    returned by compare_ranges.  Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate
5810    whether we relied on an overflow infinity in the comparison.  */
5811
5812
5813 static tree
5814 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2,
5815                bool *strict_overflow_p)
5816 {
5817   tree t, retval;
5818   bitmap e1, e2;
5819   bitmap_iterator bi1, bi2;
5820   unsigned i1, i2;
5821   int used_strict_overflow;
5822   static bitmap_obstack *s_obstack = NULL;
5823   static bitmap s_e1 = NULL, s_e2 = NULL;
5824
5825   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
5826      ranges of every name equivalent to N2.  */
5827   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
5828   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
5829
5830   /* Use the fake bitmaps if e1 or e2 are not available.  */
5831   if (s_obstack == NULL)
5832     {
5833       s_obstack = XNEW (bitmap_obstack);
5834       bitmap_obstack_initialize (s_obstack);
5835       s_e1 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5836       s_e2 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5837     }
5838   if (e1 == NULL)
5839     e1 = s_e1;
5840   if (e2 == NULL)
5841     e2 = s_e2;
5842
5843   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
5844      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
5845      ranges.  */
5846   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5847   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5848
5849   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
5850      names can be compared without checking their ranges.  */
5851   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
5852     {
5853       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5854       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5855
5856       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
5857              ? boolean_true_node
5858              : boolean_false_node;
5859     }
5860
5861   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5862      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5863   used_strict_overflow = -1;
5864
5865   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
5866      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
5867      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
5868   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
5869     {
5870       value_range_t vr1 = get_vr_for_comparison (i1);
5871
5872       t = retval = NULL_TREE;
5873       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
5874         {
5875           bool sop = false;
5876
5877           value_range_t vr2 = get_vr_for_comparison (i2);
5878
5879           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2, &sop);
5880           if (t)
5881             {
5882               /* If we get different answers from different members
5883                  of the equivalence set this check must be in a dead
5884                  code region.  Folding it to a trap representation
5885                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5886               if (retval != NULL
5887                   && t != retval)
5888                 {
5889                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5890                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5891                   return NULL_TREE;
5892                 }
5893               retval = t;
5894
5895               if (!sop)
5896                 used_strict_overflow = 0;
5897               else if (used_strict_overflow < 0)
5898                 used_strict_overflow = 1;
5899             }
5900         }
5901
5902       if (retval)
5903         {
5904           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5905           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5906           if (used_strict_overflow > 0)
5907             *strict_overflow_p = true;
5908           return retval;
5909         }
5910     }
5911
5912   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
5913      comparison.  */
5914   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5915   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5916   return NULL_TREE;
5917 }
5918
5919 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv.  */
5920
5921 static tree
5922 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (enum tree_code code,
5923                                                       tree op0, tree op1,
5924                                                       bool * strict_overflow_p)
5925 {
5926   value_range_t *vr0, *vr1;
5927
5928   vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
5929   vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
5930
5931   if (vr0 && vr1)
5932     return compare_ranges (code, vr0, vr1, strict_overflow_p);
5933   else if (vr0 && vr1 == NULL)
5934     return compare_range_with_value (code, vr0, op1, strict_overflow_p);
5935   else if (vr0 == NULL && vr1)
5936     return (compare_range_with_value
5937             (swap_tree_comparison (code), vr1, op0, strict_overflow_p));
5938   return NULL;
5939 }
5940
5941 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv. */
5942
5943 static tree
5944 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code code, tree op0,
5945                                          tree op1, bool use_equiv_p,
5946                                          bool *strict_overflow_p, bool *only_ranges)
5947 {
5948   tree ret;
5949   if (only_ranges)
5950     *only_ranges = true;
5951
5952   /* We only deal with integral and pointer types.  */
5953   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
5954       && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
5955     return NULL_TREE;
5956
5957   if (use_equiv_p)
5958     {
5959       if (only_ranges
5960           && (ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges
5961                       (code, op0, op1, strict_overflow_p)))
5962         return ret;
5963       *only_ranges = false;
5964       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5965         return compare_names (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5966       else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5967         return compare_name_with_value (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5968       else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5969         return (compare_name_with_value
5970                 (swap_tree_comparison (code), op1, op0, strict_overflow_p));
5971     }
5972   else
5973     return vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (code, op0, op1,
5974                                                                  strict_overflow_p);
5975   return NULL_TREE;
5976 }
5977
5978 /* Given (CODE OP0 OP1) within STMT, try to simplify it based on value range
5979    information.  Return NULL if the conditional can not be evaluated.
5980    The ranges of all the names equivalent with the operands in COND
5981    will be used when trying to compute the value.  If the result is
5982    based on undefined signed overflow, issue a warning if
5983    appropriate.  */
5984
5985 static tree
5986 vrp_evaluate_conditional (enum tree_code code, tree op0, tree op1, gimple stmt)
5987 {
5988   bool sop;
5989   tree ret;
5990   bool only_ranges;
5991
5992   /* Some passes and foldings leak constants with overflow flag set
5993      into the IL.  Avoid doing wrong things with these and bail out.  */
5994   if ((TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
5995        && TREE_OVERFLOW (op0))
5996       || (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
5997           && TREE_OVERFLOW (op1)))
5998     return NULL_TREE;
5999
6000   sop = false;
6001   ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, true, &sop,
6002                                                  &only_ranges);
6003
6004   if (ret && sop)
6005     {
6006       enum warn_strict_overflow_code wc;
6007       const char* warnmsg;
6008
6009       if (is_gimple_min_invariant (ret))
6010         {
6011           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL;
6012           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6013                        "simplifying conditional to constant");
6014         }
6015       else
6016         {
6017           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
6018           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6019                        "simplifying conditional");
6020         }
6021
6022       if (issue_strict_overflow_warning (wc))
6023         {
6024           location_t location;
6025
6026           if (!gimple_has_location (stmt))
6027             location = input_location;
6028           else
6029             location = gimple_location (stmt);
6030           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow, "%s", warnmsg);
6031         }
6032     }
6033
6034   if (warn_type_limits
6035       && ret && only_ranges
6036       && TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
6037       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
6038     {
6039       /* If the comparison is being folded and the operand on the LHS
6040          is being compared against a constant value that is outside of
6041          the natural range of OP0's type, then the predicate will
6042          always fold regardless of the value of OP0.  If -Wtype-limits
6043          was specified, emit a warning.  */
6044       tree type = TREE_TYPE (op0);
6045       value_range_t *vr0 = get_value_range (op0);
6046
6047       if (vr0->type != VR_VARYING
6048           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
6049           && vrp_val_is_min (vr0->min)
6050           && vrp_val_is_max (vr0->max)
6051           && is_gimple_min_invariant (op1))
6052         {
6053           location_t location;
6054
6055           if (!gimple_has_location (stmt))
6056             location = input_location;
6057           else
6058             location = gimple_location (stmt);
6059
6060           warning_at (location, OPT_Wtype_limits,
6061                       integer_zerop (ret)
6062                       ? G_("comparison always false "
6063                            "due to limited range of data type")
6064                       : G_("comparison always true "
6065                            "due to limited range of data type"));
6066         }
6067     }
6068
6069   return ret;
6070 }
6071
6072
6073 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
6074    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6075    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6076    SSA_PROP_VARYING.  */
6077
6078 static enum ssa_prop_result
6079 vrp_visit_cond_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6080 {
6081   tree val;
6082   bool sop;
6083
6084   *taken_edge_p = NULL;
6085
6086   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6087     {
6088       tree use;
6089       ssa_op_iter i;
6090
6091       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
6092       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6093       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
6094
6095       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
6096         {
6097           fprintf (dump_file, "\t");
6098           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
6099           fprintf (dump_file, ": ");
6100           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
6101         }
6102
6103       fprintf (dump_file, "\n");
6104     }
6105
6106   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
6107      ranges of each of its operands.
6108
6109      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
6110      because those ranges may not yet be final and with the current
6111      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
6112      of the names in the equivalence set have changed.
6113
6114      For instance, given the following code fragment
6115
6116         i_5 = PHI <8, i_13>
6117         ...
6118         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
6119         if (i_14 == 1)
6120           ...
6121
6122      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
6123      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
6124      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
6125      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
6126      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
6127      determine that the predicate is always false.
6128
6129      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
6130      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
6131      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
6132      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
6133      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
6134      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
6135      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
6136      is not visited again, which stops propagation from visiting
6137      statements in the THEN clause of that if().
6138
6139      To properly fix this we would need to keep the previous range
6140      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
6141      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
6142      range [8, 8] to VR_VARYING.
6143
6144      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
6145      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
6146      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
6147      4 more predicates folded in SPEC.  */
6148   sop = false;
6149
6150   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (gimple_cond_code (stmt),
6151                                                  gimple_cond_lhs (stmt),
6152                                                  gimple_cond_rhs (stmt),
6153                                                  false, &sop, NULL);
6154   if (val)
6155     {
6156       if (!sop)
6157         *taken_edge_p = find_taken_edge (gimple_bb (stmt), val);
6158       else
6159         {
6160           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6161             fprintf (dump_file,
6162                      "\nIgnoring predicate evaluation because "
6163                      "it assumes that signed overflow is undefined");
6164           val = NULL_TREE;
6165         }
6166     }
6167
6168   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6169     {
6170       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
6171       if (val == NULL_TREE)
6172         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
6173       else
6174         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
6175     }
6176
6177   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
6178 }
6179
6180 /* Searches the case label vector VEC for the index *IDX of the CASE_LABEL
6181    that includes the value VAL.  The search is restricted to the range
6182    [START_IDX, n - 1] where n is the size of VEC.
6183
6184    If there is a CASE_LABEL for VAL, its index is placed in IDX and true is
6185    returned.
6186
6187    If there is no CASE_LABEL for VAL and there is one that is larger than VAL,
6188    it is placed in IDX and false is returned.
6189
6190    If VAL is larger than any CASE_LABEL, n is placed on IDX and false is
6191    returned. */
6192
6193 static bool
6194 find_case_label_index (gimple stmt, size_t start_idx, tree val, size_t *idx)
6195 {
6196   size_t n = gimple_switch_num_labels (stmt);
6197   size_t low, high;
6198
6199   /* Find case label for minimum of the value range or the next one.
6200      At each iteration we are searching in [low, high - 1]. */
6201
6202   for (low = start_idx, high = n; high != low; )
6203     {
6204       tree t;
6205       int cmp;
6206       /* Note that i != high, so we never ask for n. */
6207       size_t i = (high + low) / 2;
6208       t = gimple_switch_label (stmt, i);
6209
6210       /* Cache the result of comparing CASE_LOW and val.  */
6211       cmp = tree_int_cst_compare (CASE_LOW (t), val);
6212
6213       if (cmp == 0)
6214         {
6215           /* Ranges cannot be empty. */
6216           *idx = i;
6217           return true;
6218         }
6219       else if (cmp > 0)
6220         high = i;
6221       else
6222         {
6223           low = i + 1;
6224           if (CASE_HIGH (t) != NULL
6225               && tree_int_cst_compare (CASE_HIGH (t), val) >= 0)
6226             {
6227               *idx = i;
6228               return true;
6229             }
6230         }
6231     }
6232
6233   *idx = high;
6234   return false;
6235 }
6236
6237 /* Searches the case label vector VEC for the range of CASE_LABELs that is used
6238    for values between MIN and MAX. The first index is placed in MIN_IDX. The
6239    last index is placed in MAX_IDX. If the range of CASE_LABELs is empty
6240    then MAX_IDX < MIN_IDX.
6241    Returns true if the default label is not needed. */
6242
6243 static bool
6244 find_case_label_range (gimple stmt, tree min, tree max, size_t *min_idx,
6245                        size_t *max_idx)
6246 {
6247   size_t i, j;
6248   bool min_take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, min, &i);
6249   bool max_take_default = !find_case_label_index (stmt, i, max, &j);
6250
6251   if (i == j
6252       && min_take_default
6253       && max_take_default)
6254     {
6255       /* Only the default case label reached.
6256          Return an empty range. */
6257       *min_idx = 1;
6258       *max_idx = 0;
6259       return false;
6260     }
6261   else
6262     {
6263       bool take_default = min_take_default || max_take_default;
6264       tree low, high;
6265       size_t k;
6266
6267       if (max_take_default)
6268         j--;
6269
6270       /* If the case label range is continuous, we do not need
6271          the default case label.  Verify that.  */
6272       high = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
6273       if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i)))
6274         high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i));
6275       for (k = i + 1; k <= j; ++k)
6276         {
6277           low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, k));
6278           if (!integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR, low, high)))
6279             {
6280               take_default = true;
6281               break;
6282             }
6283           high = low;
6284           if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k)))
6285             high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k));
6286         }
6287
6288       *min_idx = i;
6289       *max_idx = j;
6290       return !take_default;
6291     }
6292 }
6293
6294 /* Visit switch statement STMT.  If we can determine which edge
6295    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6296    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6297    SSA_PROP_VARYING.  */
6298
6299 static enum ssa_prop_result
6300 vrp_visit_switch_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6301 {
6302   tree op, val;
6303   value_range_t *vr;
6304   size_t i = 0, j = 0;
6305   bool take_default;
6306
6307   *taken_edge_p = NULL;
6308   op = gimple_switch_index (stmt);
6309   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
6310     return SSA_PROP_VARYING;
6311
6312   vr = get_value_range (op);
6313   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6314     {
6315       fprintf (dump_file, "\nVisiting switch expression with operand ");
6316       print_generic_expr (dump_file, op, 0);
6317       fprintf (dump_file, " with known range ");
6318       dump_value_range (dump_file, vr);
6319       fprintf (dump_file, "\n");
6320     }
6321
6322   if (vr->type != VR_RANGE
6323       || symbolic_range_p (vr))
6324     return SSA_PROP_VARYING;
6325
6326   /* Find the single edge that is taken from the switch expression.  */
6327   take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
6328
6329   /* Check if the range spans no CASE_LABEL. If so, we only reach the default
6330      label */
6331   if (j < i)
6332     {
6333       gcc_assert (take_default);
6334       val = gimple_switch_default_label (stmt);
6335     }
6336   else
6337     {
6338       /* Check if labels with index i to j and maybe the default label
6339          are all reaching the same label.  */
6340
6341       val = gimple_switch_label (stmt, i);
6342       if (take_default
6343           && CASE_LABEL (gimple_switch_default_label (stmt))
6344           != CASE_LABEL (val))
6345         {
6346           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6347             fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6348                      "range\n");
6349           return SSA_PROP_VARYING;
6350         }
6351       for (++i; i <= j; ++i)
6352         {
6353           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, i)) != CASE_LABEL (val))
6354             {
6355               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6356                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6357                          "range\n");
6358               return SSA_PROP_VARYING;
6359             }
6360         }
6361     }
6362
6363   *taken_edge_p = find_edge (gimple_bb (stmt),
6364                              label_to_block (CASE_LABEL (val)));
6365
6366   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6367     {
6368       fprintf (dump_file, "  will take edge to ");
6369       print_generic_stmt (dump_file, CASE_LABEL (val), 0);
6370     }
6371
6372   return SSA_PROP_INTERESTING;
6373 }
6374
6375
6376 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
6377    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
6378    interesting range into *OUTPUT_P.
6379
6380    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
6381    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
6382
6383    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
6384
6385 static enum ssa_prop_result
6386 vrp_visit_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
6387 {
6388   tree def;
6389   ssa_op_iter iter;
6390
6391   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6392     {
6393       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
6394       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
6395       fprintf (dump_file, "\n");
6396     }
6397
6398   if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
6399     gcc_assert (stmt_ends_bb_p (stmt));
6400   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
6401     {
6402       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
6403          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
6404          builtin functions.  */
6405       if ((is_gimple_call (stmt)
6406            && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
6407            && DECL_BUILT_IN (gimple_call_fndecl (stmt)))
6408           || !gimple_vuse (stmt))
6409         return vrp_visit_assignment_or_call (stmt, output_p);
6410     }
6411   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
6412     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
6413   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
6414     return vrp_visit_switch_stmt (stmt, taken_edge_p);
6415
6416   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
6417      their outputs varying and prevent further simulation.  */
6418   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
6419     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
6420
6421   return SSA_PROP_VARYING;
6422 }
6423
6424
6425 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
6426    VR1, store in VR0 a range that contains both VR0 and VR1.  This
6427    may not be the smallest possible such range.  */
6428
6429 static void
6430 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
6431 {
6432   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
6433     {
6434       /* Drop equivalences.  See PR53465.  */
6435       set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, NULL);
6436       return;
6437     }
6438
6439   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
6440     {
6441       /* VR0 already has the resulting range, just drop equivalences.
6442          See PR53465.  */
6443       if (vr0->equiv)
6444         bitmap_clear (vr0->equiv);
6445       return;
6446     }
6447
6448   if (vr0->type == VR_VARYING)
6449     {
6450       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6451       return;
6452     }
6453
6454   if (vr1->type == VR_VARYING)
6455     {
6456       set_value_range_to_varying (vr0);
6457       return;
6458     }
6459
6460   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
6461     {
6462       int cmp;
6463       tree min, max;
6464
6465       /* Compute the convex hull of the ranges.  The lower limit of
6466          the new range is the minimum of the two ranges.  If they
6467          cannot be compared, then give up.  */
6468       cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
6469       if (cmp == 0 || cmp == 1)
6470         min = vr1->min;
6471       else if (cmp == -1)
6472         min = vr0->min;
6473       else
6474         goto give_up;
6475
6476       /* Similarly, the upper limit of the new range is the maximum
6477          of the two ranges.  If they cannot be compared, then
6478          give up.  */
6479       cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
6480       if (cmp == 0 || cmp == -1)
6481         max = vr1->max;
6482       else if (cmp == 1)
6483         max = vr0->max;
6484       else
6485         goto give_up;
6486
6487       /* Check for useless ranges.  */
6488       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min))
6489           && ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
6490               && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max))))
6491         goto give_up;
6492
6493       /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6494          the two sets.  */
6495       if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6496         bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6497       else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6498         bitmap_clear (vr0->equiv);
6499
6500       set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
6501     }
6502   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6503     {
6504       /* Two anti-ranges meet only if their complements intersect.
6505          Only handle the case of identical ranges.  */
6506       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
6507           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
6508           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
6509         {
6510           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6511              the two sets.  */
6512           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6513             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6514           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6515             bitmap_clear (vr0->equiv);
6516         }
6517       else
6518         goto give_up;
6519     }
6520   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6521     {
6522       /* For a numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4],
6523          only handle the case where the ranges have an empty intersection.
6524          The result of the meet operation is the anti-range.  */
6525       if (!symbolic_range_p (vr0)
6526           && !symbolic_range_p (vr1)
6527           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
6528         {
6529           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
6530              set.  We need to compute the intersection of the two
6531              equivalence sets.  */
6532           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6533             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
6534
6535           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6536              the two sets.  */
6537           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6538             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6539           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6540             bitmap_clear (vr0->equiv);
6541         }
6542       else
6543         goto give_up;
6544     }
6545   else
6546     gcc_unreachable ();
6547
6548   return;
6549
6550 give_up:
6551   /* Failed to find an efficient meet.  Before giving up and setting
6552      the result to VARYING, see if we can at least derive a useful
6553      anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
6554      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
6555      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
6556   if (!symbolic_range_p (vr0)
6557       && ((vr0->type == VR_RANGE
6558            && range_includes_zero_p (vr0->min, vr0->max) == 0)
6559           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE
6560               && range_includes_zero_p (vr0->min, vr0->max) == 1))
6561       && !symbolic_range_p (vr1)
6562       && ((vr1->type == VR_RANGE
6563            && range_includes_zero_p (vr1->min, vr1->max) == 0)
6564           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE
6565               && range_includes_zero_p (vr1->min, vr1->max) == 1)))
6566     {
6567       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
6568
6569       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
6570          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
6571       if (vr0->equiv)
6572         bitmap_clear (vr0->equiv);
6573     }
6574   else
6575     set_value_range_to_varying (vr0);
6576 }
6577
6578
6579 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
6580    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
6581    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
6582
6583 static enum ssa_prop_result
6584 vrp_visit_phi_node (gimple phi)
6585 {
6586   size_t i;
6587   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
6588   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
6589   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6590   bool first = true;
6591   int edges, old_edges;
6592   struct loop *l;
6593
6594   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6595     {
6596       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
6597       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, dump_flags);
6598     }
6599
6600   edges = 0;
6601   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
6602     {
6603       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
6604
6605       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6606         {
6607           fprintf (dump_file,
6608               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
6609               (int) i, e->src->index, e->dest->index,
6610               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
6611         }
6612
6613       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
6614         {
6615           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
6616           value_range_t vr_arg;
6617
6618           ++edges;
6619
6620           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
6621             {
6622               vr_arg = *(get_value_range (arg));
6623               /* Do not allow equivalences or symbolic ranges to leak in from
6624                  backedges.  That creates invalid equivalencies.  */
6625               if (e->flags & EDGE_DFS_BACK
6626                   && (vr_arg.type == VR_RANGE
6627                       || vr_arg.type == VR_ANTI_RANGE))
6628                 {
6629                   vr_arg.equiv = NULL;
6630                   if (symbolic_range_p (&vr_arg))
6631                     {
6632                       vr_arg.type = VR_VARYING;
6633                       vr_arg.min = NULL_TREE;
6634                       vr_arg.max = NULL_TREE;
6635                     }
6636                 }
6637             }
6638           else
6639             {
6640               if (is_overflow_infinity (arg))
6641                 {
6642                   arg = copy_node (arg);
6643                   TREE_OVERFLOW (arg) = 0;
6644                 }
6645
6646               vr_arg.type = VR_RANGE;
6647               vr_arg.min = arg;
6648               vr_arg.max = arg;
6649               vr_arg.equiv = NULL;
6650             }
6651
6652           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6653             {
6654               fprintf (dump_file, "\t");
6655               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
6656               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
6657               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
6658               fprintf (dump_file, "\n");
6659             }
6660
6661           if (first)
6662             copy_value_range (&vr_result, &vr_arg);
6663           else
6664             vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
6665           first = false;
6666
6667           if (vr_result.type == VR_VARYING)
6668             break;
6669         }
6670     }
6671
6672   if (vr_result.type == VR_VARYING)
6673     goto varying;
6674   else if (vr_result.type == VR_UNDEFINED)
6675     goto update_range;
6676
6677   old_edges = vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)];
6678   vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)] = edges;
6679
6680   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
6681      when the new value is slightly bigger or smaller than the
6682      previous one.  We don't do this if we have seen a new executable
6683      edge; this helps us avoid an overflow infinity for conditionals
6684      which are not in a loop.  */
6685   if (edges > 0
6686       && gimple_phi_num_args (phi) > 1
6687       && edges == old_edges)
6688     {
6689       int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
6690       int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
6691
6692       /* For non VR_RANGE or for pointers fall back to varying if
6693          the range changed.  */
6694       if ((lhs_vr->type != VR_RANGE || vr_result.type != VR_RANGE
6695            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
6696           && (cmp_min != 0 || cmp_max != 0))
6697         goto varying;
6698
6699       /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
6700          one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
6701          iterating millions of times to reach -INF, and in the
6702          other case to avoid infinite bouncing between different
6703          minimums.  */
6704       if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
6705         {
6706           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min))
6707               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6708             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
6709           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min)))
6710             vr_result.min =
6711                 negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min));
6712         }
6713
6714       /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
6715          the previous one, go all the way to +INF.  */
6716       if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6717         {
6718           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max))
6719               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6720             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
6721           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max)))
6722             vr_result.max =
6723                 positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max));
6724         }
6725
6726       /* If we dropped either bound to +-INF then if this is a loop
6727          PHI node SCEV may known more about its value-range.  */
6728       if ((cmp_min > 0 || cmp_min < 0
6729            || cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6730           && current_loops
6731           && (l = loop_containing_stmt (phi))
6732           && l->header == gimple_bb (phi))
6733         adjust_range_with_scev (&vr_result, l, phi, lhs);
6734
6735       /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it to
6736          VARYING.  Same if the previous max value was invalid for
6737          the type and we end up with vr_result.min > vr_result.max.  */
6738       if ((vrp_val_is_max (vr_result.max)
6739            && vrp_val_is_min (vr_result.min))
6740           || compare_values (vr_result.min,
6741                              vr_result.max) > 0)
6742         goto varying;
6743     }
6744
6745   /* If the new range is different than the previous value, keep
6746      iterating.  */
6747 update_range:
6748   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
6749     {
6750       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6751         {
6752           fprintf (dump_file, "Found new range for ");
6753           print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
6754           fprintf (dump_file, ": ");
6755           dump_value_range (dump_file, &vr_result);
6756           fprintf (dump_file, "\n\n");
6757         }
6758
6759       return SSA_PROP_INTERESTING;
6760     }
6761
6762   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
6763   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
6764
6765   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
6766 varying:
6767   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
6768   return SSA_PROP_VARYING;
6769 }
6770
6771 /* Simplify boolean operations if the source is known
6772    to be already a boolean.  */
6773 static bool
6774 simplify_truth_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6775 {
6776   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6777   tree lhs, op0, op1;
6778   bool need_conversion;
6779
6780   /* We handle only !=/== case here.  */
6781   gcc_assert (rhs_code == EQ_EXPR || rhs_code == NE_EXPR);
6782
6783   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6784   if (!op_with_boolean_value_range_p (op0))
6785     return false;
6786
6787   op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6788   if (!op_with_boolean_value_range_p (op1))
6789     return false;
6790
6791   /* Reduce number of cases to handle to NE_EXPR.  As there is no
6792      BIT_XNOR_EXPR we cannot replace A == B with a single statement.  */
6793   if (rhs_code == EQ_EXPR)
6794     {
6795       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
6796         op1 = int_const_binop (BIT_XOR_EXPR, op1, integer_one_node);
6797       else
6798         return false;
6799     }
6800
6801   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
6802   need_conversion
6803     = !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (op0));
6804
6805   /* Make sure to not sign-extend a 1-bit 1 when converting the result.  */
6806   if (need_conversion
6807       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
6808       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) == 1
6809       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs)) > 1)
6810     return false;
6811
6812   /* For A != 0 we can substitute A itself.  */
6813   if (integer_zerop (op1))
6814     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi,
6815                                     need_conversion
6816                                     ? NOP_EXPR : TREE_CODE (op0),
6817                                     op0, NULL_TREE);
6818   /* For A != B we substitute A ^ B.  Either with conversion.  */
6819   else if (need_conversion)
6820     {
6821       gimple newop;
6822       tree tem = create_tmp_reg (TREE_TYPE (op0), NULL);
6823       newop = gimple_build_assign_with_ops (BIT_XOR_EXPR, tem, op0, op1);
6824       tem = make_ssa_name (tem, newop);
6825       gimple_assign_set_lhs (newop, tem);
6826       gsi_insert_before (gsi, newop, GSI_SAME_STMT);
6827       update_stmt (newop);
6828       gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, NOP_EXPR, tem, NULL_TREE);
6829     }
6830   /* Or without.  */
6831   else
6832     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, BIT_XOR_EXPR, op0, op1);
6833   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
6834
6835   return true;
6836 }
6837
6838 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
6839    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
6840    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
6841
6842 static bool
6843 simplify_div_or_mod_using_ranges (gimple stmt)
6844 {
6845   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6846   tree val = NULL;
6847   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6848   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6849   value_range_t *vr = get_value_range (gimple_assign_rhs1 (stmt));
6850
6851   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
6852     {
6853       val = integer_one_node;
6854     }
6855   else
6856     {
6857       bool sop = false;
6858
6859       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6860
6861       if (val
6862           && sop
6863           && integer_onep (val)
6864           && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6865         {
6866           location_t location;
6867
6868           if (!gimple_has_location (stmt))
6869             location = input_location;
6870           else
6871             location = gimple_location (stmt);
6872           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6873                       "assuming signed overflow does not occur when "
6874                       "simplifying %</%> or %<%%%> to %<>>%> or %<&%>");
6875         }
6876     }
6877
6878   if (val && integer_onep (val))
6879     {
6880       tree t;
6881
6882       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
6883         {
6884           t = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (op1));
6885           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, RSHIFT_EXPR);
6886           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6887           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6888         }
6889       else
6890         {
6891           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
6892           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t);
6893           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
6894
6895           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, BIT_AND_EXPR);
6896           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6897           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6898         }
6899
6900       update_stmt (stmt);
6901       return true;
6902     }
6903
6904   return false;
6905 }
6906
6907 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
6908    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
6909    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
6910
6911 static bool
6912 simplify_abs_using_ranges (gimple stmt)
6913 {
6914   tree val = NULL;
6915   tree op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6916   tree type = TREE_TYPE (op);
6917   value_range_t *vr = get_value_range (op);
6918
6919   if (TYPE_UNSIGNED (type))
6920     {
6921       val = integer_zero_node;
6922     }
6923   else if (vr)
6924     {
6925       bool sop = false;
6926
6927       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6928       if (!val)
6929         {
6930           sop = false;
6931           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node,
6932                                           &sop);
6933
6934           if (val)
6935             {
6936               if (integer_zerop (val))
6937                 val = integer_one_node;
6938               else if (integer_onep (val))
6939                 val = integer_zero_node;
6940             }
6941         }
6942
6943       if (val
6944           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
6945         {
6946           if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6947             {
6948               location_t location;
6949
6950               if (!gimple_has_location (stmt))
6951                 location = input_location;
6952               else
6953                 location = gimple_location (stmt);
6954               warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6955                           "assuming signed overflow does not occur when "
6956                           "simplifying %<abs (X)%> to %<X%> or %<-X%>");
6957             }
6958
6959           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op);
6960           if (integer_onep (val))
6961             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, NEGATE_EXPR);
6962           else
6963             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, SSA_NAME);
6964           update_stmt (stmt);
6965           return true;
6966         }
6967     }
6968
6969   return false;
6970 }
6971
6972 /* Optimize away redundant BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR.
6973    If all the bits that are being cleared by & are already
6974    known to be zero from VR, or all the bits that are being
6975    set by | are already known to be one from VR, the bit
6976    operation is redundant.  */
6977
6978 static bool
6979 simplify_bit_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6980 {
6981   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6982   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6983   tree op = NULL_TREE;
6984   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6985   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6986   double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
6987   double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
6988   double_int mask;
6989
6990   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
6991     vr0 = *(get_value_range (op0));
6992   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
6993     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
6994   else
6995     return false;
6996
6997   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
6998     vr1 = *(get_value_range (op1));
6999   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
7000     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
7001   else
7002     return false;
7003
7004   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0, &must_be_nonzero0))
7005     return false;
7006   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1, &must_be_nonzero1))
7007     return false;
7008
7009   switch (gimple_assign_rhs_code (stmt))
7010     {
7011     case BIT_AND_EXPR:
7012       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
7013       if (double_int_zero_p (mask))
7014         {
7015           op = op0;
7016           break;
7017         }
7018       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
7019       if (double_int_zero_p (mask))
7020         {
7021           op = op1;
7022           break;
7023         }
7024       break;
7025     case BIT_IOR_EXPR:
7026       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
7027       if (double_int_zero_p (mask))
7028         {
7029           op = op1;
7030           break;
7031         }
7032       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
7033       if (double_int_zero_p (mask))
7034         {
7035           op = op0;
7036           break;
7037         }
7038       break;
7039     default:
7040       gcc_unreachable ();
7041     }
7042
7043   if (op == NULL_TREE)
7044     return false;
7045
7046   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, TREE_CODE (op), op, NULL);
7047   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
7048   return true;
7049 }
7050
7051 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
7052    a known value range VR.
7053
7054    If there is one and only one value which will satisfy the
7055    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
7056
7057 static tree
7058 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
7059                       tree op1, value_range_t *vr)
7060 {
7061   tree min = NULL;
7062   tree max = NULL;
7063
7064   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
7065      the conditional as it was written.  */
7066   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
7067     {
7068       /* This should not be negative infinity; there is no overflow
7069          here.  */
7070       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7071
7072       max = op1;
7073       if (cond_code == LT_EXPR && !is_overflow_infinity (max))
7074         {
7075           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7076           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
7077           if (EXPR_P (max))
7078             TREE_NO_WARNING (max) = 1;
7079         }
7080     }
7081   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
7082     {
7083       /* This should not be positive infinity; there is no overflow
7084          here.  */
7085       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7086
7087       min = op1;
7088       if (cond_code == GT_EXPR && !is_overflow_infinity (min))
7089         {
7090           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7091           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
7092           if (EXPR_P (min))
7093             TREE_NO_WARNING (min) = 1;
7094         }
7095     }
7096
7097   /* Now refine the minimum and maximum values using any
7098      value range information we have for op0.  */
7099   if (min && max)
7100     {
7101       if (compare_values (vr->min, min) == 1)
7102         min = vr->min;
7103       if (compare_values (vr->max, max) == -1)
7104         max = vr->max;
7105
7106       /* If the new min/max values have converged to a single value,
7107          then there is only one value which can satisfy the condition,
7108          return that value.  */
7109       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
7110         return min;
7111     }
7112   return NULL;
7113 }
7114
7115 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
7116    test if the range information indicates only one value can satisfy
7117    the original conditional.  */
7118
7119 static bool
7120 simplify_cond_using_ranges (gimple stmt)
7121 {
7122   tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
7123   tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
7124   enum tree_code cond_code = gimple_cond_code (stmt);
7125
7126   if (cond_code != NE_EXPR
7127       && cond_code != EQ_EXPR
7128       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
7129       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
7130       && is_gimple_min_invariant (op1))
7131     {
7132       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
7133
7134       /* If we have range information for OP0, then we might be
7135          able to simplify this conditional. */
7136       if (vr->type == VR_RANGE)
7137         {
7138           tree new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7139
7140           if (new_tree)
7141             {
7142               if (dump_file)
7143                 {
7144                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7145                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7146                   fprintf (dump_file, " into ");
7147                 }
7148
7149               gimple_cond_set_code (stmt, EQ_EXPR);
7150               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7151               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7152
7153               update_stmt (stmt);
7154
7155               if (dump_file)
7156                 {
7157                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7158                   fprintf (dump_file, "\n");
7159                 }
7160
7161               return true;
7162             }
7163
7164           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
7165              with integral types here, so no need to worry about
7166              issues with inverting FP comparisons.  */
7167           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
7168           new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7169
7170           if (new_tree)
7171             {
7172               if (dump_file)
7173                 {
7174                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7175                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7176                   fprintf (dump_file, " into ");
7177                 }
7178
7179               gimple_cond_set_code (stmt, NE_EXPR);
7180               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7181               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7182
7183               update_stmt (stmt);
7184
7185               if (dump_file)
7186                 {
7187                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7188                   fprintf (dump_file, "\n");
7189                 }
7190
7191               return true;
7192             }
7193         }
7194     }
7195
7196   return false;
7197 }
7198
7199 /* Simplify a switch statement using the value range of the switch
7200    argument.  */
7201
7202 static bool
7203 simplify_switch_using_ranges (gimple stmt)
7204 {
7205   tree op = gimple_switch_index (stmt);
7206   value_range_t *vr;
7207   bool take_default;
7208   edge e;
7209   edge_iterator ei;
7210   size_t i = 0, j = 0, n, n2;
7211   tree vec2;
7212   switch_update su;
7213
7214   if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
7215     {
7216       vr = get_value_range (op);
7217
7218       /* We can only handle integer ranges.  */
7219       if (vr->type != VR_RANGE
7220           || symbolic_range_p (vr))
7221         return false;
7222
7223       /* Find case label for min/max of the value range.  */
7224       take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
7225     }
7226   else if (TREE_CODE (op) == INTEGER_CST)
7227     {
7228       take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, op, &i);
7229       if (take_default)
7230         {
7231           i = 1;
7232           j = 0;
7233         }
7234       else
7235         {
7236           j = i;
7237         }
7238     }
7239   else
7240     return false;
7241
7242   n = gimple_switch_num_labels (stmt);
7243
7244   /* Bail out if this is just all edges taken.  */
7245   if (i == 1
7246       && j == n - 1
7247       && take_default)
7248     return false;
7249
7250   /* Build a new vector of taken case labels.  */
7251   vec2 = make_tree_vec (j - i + 1 + (int)take_default);
7252   n2 = 0;
7253
7254   /* Add the default edge, if necessary.  */
7255   if (take_default)
7256     TREE_VEC_ELT (vec2, n2++) = gimple_switch_default_label (stmt);
7257
7258   for (; i <= j; ++i, ++n2)
7259     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, i);
7260
7261   /* Mark needed edges.  */
7262   for (i = 0; i < n2; ++i)
7263     {
7264       e = find_edge (gimple_bb (stmt),
7265                      label_to_block (CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, i))));
7266       e->aux = (void *)-1;
7267     }
7268
7269   /* Queue not needed edges for later removal.  */
7270   FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (stmt)->succs)
7271     {
7272       if (e->aux == (void *)-1)
7273         {
7274           e->aux = NULL;
7275           continue;
7276         }
7277
7278       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7279         {
7280           fprintf (dump_file, "removing unreachable case label\n");
7281         }
7282       VEC_safe_push (edge, heap, to_remove_edges, e);
7283       e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
7284     }
7285
7286   /* And queue an update for the stmt.  */
7287   su.stmt = stmt;
7288   su.vec = vec2;
7289   VEC_safe_push (switch_update, heap, to_update_switch_stmts, &su);
7290   return false;
7291 }
7292
7293 /* Simplify an integral conversion from an SSA name in STMT.  */
7294
7295 static bool
7296 simplify_conversion_using_ranges (gimple stmt)
7297 {
7298   tree innerop, middleop, finaltype;
7299   gimple def_stmt;
7300   value_range_t *innervr;
7301   bool inner_unsigned_p, middle_unsigned_p, final_unsigned_p;
7302   unsigned inner_prec, middle_prec, final_prec;
7303   double_int innermin, innermed, innermax, middlemin, middlemed, middlemax;
7304
7305   finaltype = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
7306   if (!INTEGRAL_TYPE_P (finaltype))
7307     return false;
7308   middleop = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7309   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (middleop);
7310   if (!is_gimple_assign (def_stmt)
7311       || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
7312     return false;
7313   innerop = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
7314   if (TREE_CODE (innerop) != SSA_NAME)
7315     return false;
7316
7317   /* Get the value-range of the inner operand.  */
7318   innervr = get_value_range (innerop);
7319   if (innervr->type != VR_RANGE
7320       || TREE_CODE (innervr->min) != INTEGER_CST
7321       || TREE_CODE (innervr->max) != INTEGER_CST)
7322     return false;
7323
7324   /* Simulate the conversion chain to check if the result is equal if
7325      the middle conversion is removed.  */
7326   innermin = tree_to_double_int (innervr->min);
7327   innermax = tree_to_double_int (innervr->max);
7328
7329   inner_prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (innerop));
7330   middle_prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop));
7331   final_prec = TYPE_PRECISION (finaltype);
7332
7333   /* If the first conversion is not injective, the second must not
7334      be widening.  */
7335   if (double_int_cmp (double_int_sub (innermax, innermin),
7336                       double_int_mask (middle_prec), true) > 0
7337       && middle_prec < final_prec)
7338     return false;
7339   /* We also want a medium value so that we can track the effect that
7340      narrowing conversions with sign change have.  */
7341   inner_unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (innerop));
7342   if (inner_unsigned_p)
7343     innermed = double_int_rshift (double_int_mask (inner_prec),
7344                                   1, inner_prec, false);
7345   else
7346     innermed = double_int_zero;
7347   if (double_int_cmp (innermin, innermed, inner_unsigned_p) >= 0
7348       || double_int_cmp (innermed, innermax, inner_unsigned_p) >= 0)
7349     innermed = innermin;
7350
7351   middle_unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop));
7352   middlemin = double_int_ext (innermin, middle_prec, middle_unsigned_p);
7353   middlemed = double_int_ext (innermed, middle_prec, middle_unsigned_p);
7354   middlemax = double_int_ext (innermax, middle_prec, middle_unsigned_p);
7355
7356   /* Require that the final conversion applied to both the original
7357      and the intermediate range produces the same result.  */
7358   final_unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (finaltype);
7359   if (!double_int_equal_p (double_int_ext (middlemin,
7360                                            final_prec, final_unsigned_p),
7361                            double_int_ext (innermin,
7362                                            final_prec, final_unsigned_p))
7363       || !double_int_equal_p (double_int_ext (middlemed,
7364                                               final_prec, final_unsigned_p),
7365                               double_int_ext (innermed,
7366                                               final_prec, final_unsigned_p))
7367       || !double_int_equal_p (double_int_ext (middlemax,
7368                                               final_prec, final_unsigned_p),
7369                               double_int_ext (innermax,
7370                                               final_prec, final_unsigned_p)))
7371     return false;
7372
7373   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, innerop);
7374   update_stmt (stmt);
7375   return true;
7376 }
7377
7378 /* Return whether the value range *VR fits in an integer type specified
7379    by PRECISION and UNSIGNED_P.  */
7380
7381 static bool
7382 range_fits_type_p (value_range_t *vr, unsigned precision, bool unsigned_p)
7383 {
7384   tree src_type;
7385   unsigned src_precision;
7386   double_int tem;
7387
7388   /* We can only handle integral and pointer types.  */
7389   src_type = TREE_TYPE (vr->min);
7390   if (!INTEGRAL_TYPE_P (src_type)
7391       && !POINTER_TYPE_P (src_type))
7392     return false;
7393
7394   /* An extension is always fine, so is an identity transform.  */
7395   src_precision = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (vr->min));
7396   if (src_precision < precision
7397       || (src_precision == precision
7398           && TYPE_UNSIGNED (src_type) == unsigned_p))
7399     return true;
7400
7401   /* Now we can only handle ranges with constant bounds.  */
7402   if (vr->type != VR_RANGE
7403       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7404       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7405     return false;
7406
7407   /* For precision-preserving sign-changes the MSB of the double-int
7408      has to be clear.  */
7409   if (src_precision == precision
7410       && (TREE_INT_CST_HIGH (vr->min) | TREE_INT_CST_HIGH (vr->max)) < 0)
7411     return false;
7412
7413   /* Then we can perform the conversion on both ends and compare
7414      the result for equality.  */
7415   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->min), precision, unsigned_p);
7416   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->min), tem))
7417     return false;
7418   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->max), precision, unsigned_p);
7419   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->max), tem))
7420     return false;
7421
7422   return true;
7423 }
7424
7425 /* Simplify a conversion from integral SSA name to float in STMT.  */
7426
7427 static bool
7428 simplify_float_conversion_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
7429 {
7430   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7431   value_range_t *vr = get_value_range (rhs1);
7432   enum machine_mode fltmode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)));
7433   enum machine_mode mode;
7434   tree tem;
7435   gimple conv;
7436
7437   /* We can only handle constant ranges.  */
7438   if (vr->type != VR_RANGE
7439       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7440       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7441     return false;
7442
7443   /* First check if we can use a signed type in place of an unsigned.  */
7444   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))
7445       && (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)), 0)
7446           != CODE_FOR_nothing)
7447       && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION
7448                                   (TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1))), 0))
7449     mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1));
7450   /* If we can do the conversion in the current input mode do nothing.  */
7451   else if (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)),
7452                         TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))))
7453     return false;
7454   /* Otherwise search for a mode we can use, starting from the narrowest
7455      integer mode available.  */
7456   else
7457     {
7458       mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
7459       do
7460         {
7461           /* If we cannot do a signed conversion to float from mode
7462              or if the value-range does not fit in the signed type
7463              try with a wider mode.  */
7464           if (can_float_p (fltmode, mode, 0) != CODE_FOR_nothing
7465               && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION (mode), 0))
7466             break;
7467
7468           mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
7469           /* But do not widen the input.  Instead leave that to the
7470              optabs expansion code.  */
7471           if (GET_MODE_PRECISION (mode) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1)))
7472             return false;
7473         }
7474       while (mode != VOIDmode);
7475       if (mode == VOIDmode)
7476         return false;
7477     }
7478
7479   /* It works, insert a truncation or sign-change before the
7480      float conversion.  */
7481   tem = create_tmp_var (build_nonstandard_integer_type
7482                           (GET_MODE_PRECISION (mode), 0), NULL);
7483   conv = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, tem, rhs1, NULL_TREE);
7484   tem = make_ssa_name (tem, conv);
7485   gimple_assign_set_lhs (conv, tem);
7486   gsi_insert_before (gsi, conv, GSI_SAME_STMT);
7487   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, tem);
7488   update_stmt (stmt);
7489
7490   return true;
7491 }
7492
7493 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
7494
7495 static bool
7496 simplify_stmt_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi)
7497 {
7498   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
7499   if (is_gimple_assign (stmt))
7500     {
7501       enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
7502       tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7503
7504       switch (rhs_code)
7505         {
7506         case EQ_EXPR:
7507         case NE_EXPR:
7508           /* Transform EQ_EXPR, NE_EXPR into BIT_XOR_EXPR or identity
7509              if the RHS is zero or one, and the LHS are known to be boolean
7510              values.  */
7511           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7512             return simplify_truth_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7513           break;
7514
7515       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
7516          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
7517          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
7518         case TRUNC_DIV_EXPR:
7519         case TRUNC_MOD_EXPR:
7520           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1))
7521               && integer_pow2p (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
7522             return simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt);
7523           break;
7524
7525       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
7526         case ABS_EXPR:
7527           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7528               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7529             return simplify_abs_using_ranges (stmt);
7530           break;
7531
7532         case BIT_AND_EXPR:
7533         case BIT_IOR_EXPR:
7534           /* Optimize away BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR
7535              if all the bits being cleared are already cleared or
7536              all the bits being set are already set.  */
7537           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7538             return simplify_bit_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7539           break;
7540
7541         CASE_CONVERT:
7542           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7543               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7544             return simplify_conversion_using_ranges (stmt);
7545           break;
7546
7547         case FLOAT_EXPR:
7548           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7549               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7550             return simplify_float_conversion_using_ranges (gsi, stmt);
7551           break;
7552
7553         default:
7554           break;
7555         }
7556     }
7557   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7558     return simplify_cond_using_ranges (stmt);
7559   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
7560     return simplify_switch_using_ranges (stmt);
7561
7562   return false;
7563 }
7564
7565 /* If the statement pointed by SI has a predicate whose value can be
7566    computed using the value range information computed by VRP, compute
7567    its value and return true.  Otherwise, return false.  */
7568
7569 static bool
7570 fold_predicate_in (gimple_stmt_iterator *si)
7571 {
7572   bool assignment_p = false;
7573   tree val;
7574   gimple stmt = gsi_stmt (*si);
7575
7576   if (is_gimple_assign (stmt)
7577       && TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)) == tcc_comparison)
7578     {
7579       assignment_p = true;
7580       val = vrp_evaluate_conditional (gimple_assign_rhs_code (stmt),
7581                                       gimple_assign_rhs1 (stmt),
7582                                       gimple_assign_rhs2 (stmt),
7583                                       stmt);
7584     }
7585   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7586     val = vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7587                                     gimple_cond_lhs (stmt),
7588                                     gimple_cond_rhs (stmt),
7589                                     stmt);
7590   else
7591     return false;
7592
7593   if (val)
7594     {
7595       if (assignment_p)
7596         val = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), val);
7597
7598       if (dump_file)
7599         {
7600           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
7601           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
7602           fprintf (dump_file, " to ");
7603           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
7604           fprintf (dump_file, "\n");
7605         }
7606
7607       if (is_gimple_assign (stmt))
7608         gimple_assign_set_rhs_from_tree (si, val);
7609       else
7610         {
7611           gcc_assert (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND);
7612           if (integer_zerop (val))
7613             gimple_cond_make_false (stmt);
7614           else if (integer_onep (val))
7615             gimple_cond_make_true (stmt);
7616           else
7617             gcc_unreachable ();
7618         }
7619
7620       return true;
7621     }
7622
7623   return false;
7624 }
7625
7626 /* Callback for substitute_and_fold folding the stmt at *SI.  */
7627
7628 static bool
7629 vrp_fold_stmt (gimple_stmt_iterator *si)
7630 {
7631   if (fold_predicate_in (si))
7632     return true;
7633
7634   return simplify_stmt_using_ranges (si);
7635 }
7636
7637 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
7638    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge.
7639
7640    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
7641    restored.  */
7642 static VEC(tree,heap) *stack;
7643
7644 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump threading
7645    code with a simple API for simplifying statements.  STMT is the
7646    statement we want to simplify, WITHIN_STMT provides the location
7647    for any overflow warnings.  */
7648
7649 static tree
7650 simplify_stmt_for_jump_threading (gimple stmt, gimple within_stmt)
7651 {
7652   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
7653      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
7654      worth the compile time cost.  */
7655   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
7656     return NULL;
7657
7658   return vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7659                                    gimple_cond_lhs (stmt),
7660                                    gimple_cond_rhs (stmt), within_stmt);
7661 }
7662
7663 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
7664    one successor present jump threading opportunities, i.e.,
7665    when the block is reached from a specific predecessor, we
7666    may be able to determine which of the outgoing edges will
7667    be traversed.  When this optimization applies, we are able
7668    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
7669    optimization opportunities.
7670
7671    This routine is effectively a driver for the generic jump
7672    threading code.  It basically just presents the generic code
7673    with edges that may be suitable for jump threading.
7674
7675    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
7676    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
7677    those opportunities would be very limited and the compile time cost
7678    to expose those opportunities would be significant.
7679
7680    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
7681    for later realization.  */
7682
7683 static void
7684 identify_jump_threads (void)
7685 {
7686   basic_block bb;
7687   gimple dummy;
7688   int i;
7689   edge e;
7690
7691   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
7692      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
7693      information as we need it within the jump threading code.  */
7694   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7695
7696   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
7697      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
7698      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
7699      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
7700      recompute it.  */
7701   mark_dfs_back_edges ();
7702
7703   /* Do not thread across edges we are about to remove.  Just marking
7704      them as EDGE_DFS_BACK will do.  */
7705   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7706     e->flags |= EDGE_DFS_BACK;
7707
7708   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
7709      that might be recorded.  */
7710   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
7711
7712   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
7713      conditional and just modify it in-place when attempting to
7714      thread jumps.  */
7715   dummy = gimple_build_cond (EQ_EXPR,
7716                              integer_zero_node, integer_zero_node,
7717                              NULL, NULL);
7718
7719   /* Walk through all the blocks finding those which present a
7720      potential jump threading opportunity.  We could set this up
7721      as a dominator walker and record data during the walk, but
7722      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
7723      threading opportunities we are trying to identify at this
7724      point in compilation.  */
7725   FOR_EACH_BB (bb)
7726     {
7727       gimple last;
7728
7729       /* If the generic jump threading code does not find this block
7730          interesting, then there is nothing to do.  */
7731       if (! potentially_threadable_block (bb))
7732         continue;
7733
7734       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
7735          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
7736          terribly important.  */
7737       last = gsi_stmt (gsi_last_bb (bb));
7738
7739       /* We're basically looking for a switch or any kind of conditional with
7740          integral or pointer type arguments.  Note the type of the second
7741          argument will be the same as the first argument, so no need to
7742          check it explicitly.  */
7743       if (gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
7744           || (gimple_code (last) == GIMPLE_COND
7745               && TREE_CODE (gimple_cond_lhs (last)) == SSA_NAME
7746               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last)))
7747                   || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last))))
7748               && (TREE_CODE (gimple_cond_rhs (last)) == SSA_NAME
7749                   || is_gimple_min_invariant (gimple_cond_rhs (last)))))
7750         {
7751           edge_iterator ei;
7752
7753           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
7754              successors which also ends in a suitable conditional or
7755              switch statement.  For each predecessor, see if we can thread
7756              it to a specific successor.  */
7757           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
7758             {
7759               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
7760                  in the CFG.  */
7761               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
7762                 continue;
7763
7764               thread_across_edge (dummy, e, true, &stack,
7765                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
7766             }
7767         }
7768     }
7769
7770   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
7771      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
7772      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
7773 }
7774
7775 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
7776    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
7777    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
7778
7779    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
7780    processing by the pass manager.  */
7781 static void
7782 finalize_jump_threads (void)
7783 {
7784   thread_through_all_blocks (false);
7785   VEC_free (tree, heap, stack);
7786 }
7787
7788
7789 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
7790
7791 static void
7792 vrp_finalize (void)
7793 {
7794   size_t i;
7795
7796   values_propagated = true;
7797
7798   if (dump_file)
7799     {
7800       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
7801       dump_all_value_ranges (dump_file);
7802       fprintf (dump_file, "\n");
7803     }
7804
7805   substitute_and_fold (op_with_constant_singleton_value_range,
7806                        vrp_fold_stmt, false);
7807
7808   if (warn_array_bounds)
7809     check_all_array_refs ();
7810
7811   /* We must identify jump threading opportunities before we release
7812      the datastructures built by VRP.  */
7813   identify_jump_threads ();
7814
7815   /* Free allocated memory.  */
7816   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
7817     if (vr_value[i])
7818       {
7819         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
7820         free (vr_value[i]);
7821       }
7822
7823   free (vr_value);
7824   free (vr_phi_edge_counts);
7825
7826   /* So that we can distinguish between VRP data being available
7827      and not available.  */
7828   vr_value = NULL;
7829   vr_phi_edge_counts = NULL;
7830 }
7831
7832
7833 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
7834    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
7835    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
7836    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
7837    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
7838
7839    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
7840    instead of constants.
7841
7842    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
7843    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
7844
7845      1  x_9 = p_3->a;
7846      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
7847      3  if (p_4 == q_2)
7848      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
7849      5  endif
7850      6  if (q_2)
7851
7852    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
7853    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
7854    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
7855
7856    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
7857    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
7858    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
7859    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
7860
7861    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
7862    between names so that we can take advantage of information from
7863    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
7864    equivalency relation is transitive but not symmetric.
7865
7866    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
7867    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
7868    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
7869
7870    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
7871    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
7872    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
7873    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
7874    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
7875    probabilities to aid branch prediction.  */
7876
7877 static unsigned int
7878 execute_vrp (void)
7879 {
7880   int i;
7881   edge e;
7882   switch_update *su;
7883
7884   loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
7885   rewrite_into_loop_closed_ssa (NULL, TODO_update_ssa);
7886   scev_initialize ();
7887
7888   /* ???  This ends up using stale EDGE_DFS_BACK for liveness computation.
7889      Inserting assertions may split edges which will invalidate
7890      EDGE_DFS_BACK.  */
7891   insert_range_assertions ();
7892
7893   /* Estimate number of iterations - but do not use undefined behavior
7894      for this.  We can't do this lazily as other functions may compute
7895      this using undefined behavior.  */
7896   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7897   estimate_numbers_of_iterations (false);
7898
7899   to_remove_edges = VEC_alloc (edge, heap, 10);
7900   to_update_switch_stmts = VEC_alloc (switch_update, heap, 5);
7901   threadedge_initialize_values ();
7902
7903   /* For visiting PHI nodes we need EDGE_DFS_BACK computed.  */
7904   mark_dfs_back_edges ();
7905
7906   vrp_initialize ();
7907   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
7908   vrp_finalize ();
7909
7910   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7911
7912   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
7913      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
7914      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
7915   remove_range_assertions ();
7916
7917   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
7918      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
7919      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
7920      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
7921      duplication and CFG manipulation.  */
7922   update_ssa (TODO_update_ssa);
7923
7924   finalize_jump_threads ();
7925
7926   /* Remove dead edges from SWITCH_EXPR optimization.  This leaves the
7927      CFG in a broken state and requires a cfg_cleanup run.  */
7928   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7929     remove_edge (e);
7930   /* Update SWITCH_EXPR case label vector.  */
7931   FOR_EACH_VEC_ELT (switch_update, to_update_switch_stmts, i, su)
7932     {
7933       size_t j;
7934       size_t n = TREE_VEC_LENGTH (su->vec);
7935       tree label;
7936       gimple_switch_set_num_labels (su->stmt, n);
7937       for (j = 0; j < n; j++)
7938         gimple_switch_set_label (su->stmt, j, TREE_VEC_ELT (su->vec, j));
7939       /* As we may have replaced the default label with a regular one
7940          make sure to make it a real default label again.  This ensures
7941          optimal expansion.  */
7942       label = gimple_switch_default_label (su->stmt);
7943       CASE_LOW (label) = NULL_TREE;
7944       CASE_HIGH (label) = NULL_TREE;
7945     }
7946
7947   if (VEC_length (edge, to_remove_edges) > 0)
7948     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7949
7950   VEC_free (edge, heap, to_remove_edges);
7951   VEC_free (switch_update, heap, to_update_switch_stmts);
7952   threadedge_finalize_values ();
7953
7954   scev_finalize ();
7955   loop_optimizer_finalize ();
7956   return 0;
7957 }
7958
7959 static bool
7960 gate_vrp (void)
7961 {
7962   return flag_tree_vrp != 0;
7963 }
7964
7965 struct gimple_opt_pass pass_vrp =
7966 {
7967  {
7968   GIMPLE_PASS,
7969   "vrp",                                /* name */
7970   gate_vrp,                             /* gate */
7971   execute_vrp,                          /* execute */
7972   NULL,                                 /* sub */
7973   NULL,                                 /* next */
7974   0,                                    /* static_pass_number */
7975   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
7976   PROP_ssa,                             /* properties_required */
7977   0,                                    /* properties_provided */
7978   0,                                    /* properties_destroyed */
7979   0,                                    /* todo_flags_start */
7980   TODO_cleanup_cfg
7981     | TODO_update_ssa
7982     | TODO_verify_ssa
7983     | TODO_verify_flow
7984     | TODO_ggc_collect                  /* todo_flags_finish */
7985  }
7986 };