Merge branch 'vendor/LESS'
[dragonfly.git] / contrib / gcc-4.7 / gcc / tree-ssa-phiprop.c
1 /* Backward propagation of indirect loads through PHIs.
2    Copyright (C) 2007, 2008, 2009, 2010 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Richard Guenther <rguenther@suse.de>
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "tree.h"
26 #include "tm_p.h"
27 #include "basic-block.h"
28 #include "timevar.h"
29 #include "tree-pretty-print.h"
30 #include "gimple-pretty-print.h"
31 #include "tree-flow.h"
32 #include "tree-pass.h"
33 #include "tree-dump.h"
34 #include "langhooks.h"
35 #include "flags.h"
36
37 /* This pass propagates indirect loads through the PHI node for its
38    address to make the load source possibly non-addressable and to
39    allow for PHI optimization to trigger.
40
41    For example the pass changes
42
43      # addr_1 = PHI <&a, &b>
44      tmp_1 = *addr_1;
45
46    to
47
48      # tmp_1 = PHI <a, b>
49
50    but also handles more complex scenarios like
51
52      D.2077_2 = &this_1(D)->a1;
53      ...
54
55      # b_12 = PHI <&c(2), D.2077_2(3)>
56      D.2114_13 = *b_12;
57      ...
58
59      # b_15 = PHI <b_12(4), &b(5)>
60      D.2080_5 = &this_1(D)->a0;
61      ...
62
63      # b_18 = PHI <D.2080_5(6), &c(7)>
64      ...
65
66      # b_21 = PHI <b_15(8), b_18(9)>
67      D.2076_8 = *b_21;
68
69    where the addresses loaded are defined by PHIs itself.
70    The above happens for
71
72      std::max(std::min(a0, c), std::min(std::max(a1, c), b))
73
74    where this pass transforms it to a form later PHI optimization
75    recognizes and transforms it to the simple
76
77      D.2109_10 = this_1(D)->a1;
78      D.2110_11 = c;
79      D.2114_31 = MAX_EXPR <D.2109_10, D.2110_11>;
80      D.2115_14 = b;
81      D.2125_17 = MIN_EXPR <D.2115_14, D.2114_31>;
82      D.2119_16 = this_1(D)->a0;
83      D.2124_32 = MIN_EXPR <D.2110_11, D.2119_16>;
84      D.2076_33 = MAX_EXPR <D.2125_17, D.2124_32>;
85
86    The pass does a dominator walk processing loads using a basic-block
87    local analysis and stores the result for use by transformations on
88    dominated basic-blocks.  */
89
90
91 /* Structure to keep track of the value of a dereferenced PHI result
92    and the virtual operand used for that dereference.  */
93
94 struct phiprop_d
95 {
96   tree value;
97   tree vuse;
98 };
99
100 /* Verify if the value recorded for NAME in PHIVN is still valid at
101    the start of basic block BB.  */
102
103 static bool
104 phivn_valid_p (struct phiprop_d *phivn, tree name, basic_block bb)
105 {
106   tree vuse = phivn[SSA_NAME_VERSION (name)].vuse;
107   gimple use_stmt;
108   imm_use_iterator ui2;
109   bool ok = true;
110
111   /* The def stmts of the virtual uses need to be dominated by bb.  */
112   gcc_assert (vuse != NULL_TREE);
113
114   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, ui2, vuse)
115     {
116       /* If BB does not dominate a VDEF, the value is invalid.  */
117       if ((gimple_vdef (use_stmt) != NULL_TREE
118            || gimple_code (use_stmt) == GIMPLE_PHI)
119           && !dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, gimple_bb (use_stmt), bb))
120         {
121           ok = false;
122           BREAK_FROM_IMM_USE_STMT (ui2);
123         }
124     }
125
126   return ok;
127 }
128
129 /* Insert a new phi node for the dereference of PHI at basic_block
130    BB with the virtual operands from USE_STMT.  */
131
132 static tree
133 phiprop_insert_phi (basic_block bb, gimple phi, gimple use_stmt,
134                     struct phiprop_d *phivn, size_t n)
135 {
136   tree res;
137   gimple new_phi;
138   edge_iterator ei;
139   edge e;
140
141   gcc_assert (is_gimple_assign (use_stmt)
142               && gimple_assign_rhs_code (use_stmt) == MEM_REF);
143
144   /* Build a new PHI node to replace the definition of
145      the indirect reference lhs.  */
146   res = gimple_assign_lhs (use_stmt);
147   SSA_NAME_DEF_STMT (res) = new_phi = create_phi_node (res, bb);
148
149   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
150     {
151       fprintf (dump_file, "Inserting PHI for result of load ");
152       print_gimple_stmt (dump_file, use_stmt, 0, 0);
153     }
154
155   /* Add PHI arguments for each edge inserting loads of the
156      addressable operands.  */
157   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
158     {
159       tree old_arg, new_var;
160       gimple tmp;
161       source_location locus;
162
163       old_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e);
164       locus = gimple_phi_arg_location_from_edge (phi, e);
165       while (TREE_CODE (old_arg) == SSA_NAME
166              && (SSA_NAME_VERSION (old_arg) >= n
167                  || phivn[SSA_NAME_VERSION (old_arg)].value == NULL_TREE))
168         {
169           gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (old_arg);
170           old_arg = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
171           locus = gimple_location (def_stmt);
172         }
173
174       if (TREE_CODE (old_arg) == SSA_NAME)
175         {
176           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
177             {
178               fprintf (dump_file, "  for edge defining ");
179               print_generic_expr (dump_file, PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e), 0);
180               fprintf (dump_file, " reusing PHI result ");
181               print_generic_expr (dump_file,
182                                   phivn[SSA_NAME_VERSION (old_arg)].value, 0);
183               fprintf (dump_file, "\n");
184             }
185           /* Reuse a formerly created dereference.  */
186           new_var = phivn[SSA_NAME_VERSION (old_arg)].value;
187         }
188       else
189         {
190           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (use_stmt);
191           gcc_assert (TREE_CODE (old_arg) == ADDR_EXPR);
192           new_var = create_tmp_reg (TREE_TYPE (rhs), NULL);
193           if (!is_gimple_min_invariant (old_arg))
194             old_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e);
195           else
196             old_arg = unshare_expr (old_arg);
197           tmp = gimple_build_assign (new_var,
198                                      fold_build2 (MEM_REF, TREE_TYPE (rhs),
199                                                   old_arg,
200                                                   TREE_OPERAND (rhs, 1)));
201           gcc_assert (is_gimple_reg (new_var));
202           add_referenced_var (new_var);
203           new_var = make_ssa_name (new_var, tmp);
204           gimple_assign_set_lhs (tmp, new_var);
205           gimple_set_location (tmp, locus);
206
207           gsi_insert_on_edge (e, tmp);
208           update_stmt (tmp);
209
210           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
211             {
212               fprintf (dump_file, "  for edge defining ");
213               print_generic_expr (dump_file, PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e), 0);
214               fprintf (dump_file, " inserting load ");
215               print_gimple_stmt (dump_file, tmp, 0, 0);
216             }
217         }
218
219       add_phi_arg (new_phi, new_var, e, locus);
220     }
221
222   update_stmt (new_phi);
223
224   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
225     print_gimple_stmt (dump_file, new_phi, 0, 0);
226
227   return res;
228 }
229
230 /* Propagate between the phi node arguments of PHI in BB and phi result
231    users.  For now this matches
232         # p_2 = PHI <&x, &y>
233       <Lx>:;
234         p_3 = p_2;
235         z_2 = *p_3;
236    and converts it to
237         # z_2 = PHI <x, y>
238       <Lx>:;
239    Returns true if a transformation was done and edge insertions
240    need to be committed.  Global data PHIVN and N is used to track
241    past transformation results.  We need to be especially careful here
242    with aliasing issues as we are moving memory reads.  */
243
244 static bool
245 propagate_with_phi (basic_block bb, gimple phi, struct phiprop_d *phivn,
246                     size_t n)
247 {
248   tree ptr = PHI_RESULT (phi);
249   gimple use_stmt;
250   tree res = NULL_TREE;
251   gimple_stmt_iterator gsi;
252   imm_use_iterator ui;
253   use_operand_p arg_p, use;
254   ssa_op_iter i;
255   bool phi_inserted;
256   tree type = NULL_TREE;
257   bool one_invariant = false;
258
259   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr))
260       || !is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr))))
261     return false;
262
263   /* Check if we can "cheaply" dereference all phi arguments.  */
264   FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
265     {
266       tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
267       /* Walk the ssa chain until we reach a ssa name we already
268          created a value for or we reach a definition of the form
269          ssa_name_n = &var;  */
270       while (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
271              && !SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (arg)
272              && (SSA_NAME_VERSION (arg) >= n
273                  || phivn[SSA_NAME_VERSION (arg)].value == NULL_TREE))
274         {
275           gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
276           if (!gimple_assign_single_p (def_stmt))
277             return false;
278           arg = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
279         }
280       if (TREE_CODE (arg) != ADDR_EXPR
281           && !(TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
282                && SSA_NAME_VERSION (arg) < n
283                && phivn[SSA_NAME_VERSION (arg)].value != NULL_TREE
284                && (!type
285                    || types_compatible_p
286                        (type, TREE_TYPE (phivn[SSA_NAME_VERSION (arg)].value)))
287                && phivn_valid_p (phivn, arg, bb)))
288         return false;
289       if (!type
290           && TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
291         type = TREE_TYPE (phivn[SSA_NAME_VERSION (arg)].value);
292       if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR
293           && is_gimple_min_invariant (arg))
294         one_invariant = true;
295     }
296
297   /* If we neither have an address of a decl nor can reuse a previously
298      inserted load, do not hoist anything.  */
299   if (!one_invariant
300       && !type)
301     return false;
302
303   /* Find a dereferencing use.  First follow (single use) ssa
304      copy chains for ptr.  */
305   while (single_imm_use (ptr, &use, &use_stmt)
306          && gimple_assign_ssa_name_copy_p (use_stmt))
307     ptr = gimple_assign_lhs (use_stmt);
308
309   /* Replace the first dereference of *ptr if there is one and if we
310      can move the loads to the place of the ptr phi node.  */
311   phi_inserted = false;
312   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, ui, ptr)
313     {
314       gimple def_stmt;
315       tree vuse;
316
317       /* Check whether this is a load of *ptr.  */
318       if (!(is_gimple_assign (use_stmt)
319             && TREE_CODE (gimple_assign_lhs (use_stmt)) == SSA_NAME
320             && gimple_assign_rhs_code (use_stmt) == MEM_REF
321             && TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (use_stmt), 0) == ptr
322             && integer_zerop (TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (use_stmt), 1))
323             && (!type
324                 || types_compatible_p
325                      (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (use_stmt)), type))
326             /* We cannot replace a load that may throw or is volatile.  */
327             && !stmt_can_throw_internal (use_stmt)))
328         continue;
329
330       /* Check if we can move the loads.  The def stmt of the virtual use
331          needs to be in a different basic block dominating bb.  */
332       vuse = gimple_vuse (use_stmt);
333       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (vuse);
334       if (!SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (vuse)
335           && (gimple_bb (def_stmt) == bb
336               || !dominated_by_p (CDI_DOMINATORS,
337                                   bb, gimple_bb (def_stmt))))
338         goto next;
339
340       /* Found a proper dereference.  Insert a phi node if this
341          is the first load transformation.  */
342       if (!phi_inserted)
343         {
344           res = phiprop_insert_phi (bb, phi, use_stmt, phivn, n);
345           type = TREE_TYPE (res);
346
347           /* Remember the value we created for *ptr.  */
348           phivn[SSA_NAME_VERSION (ptr)].value = res;
349           phivn[SSA_NAME_VERSION (ptr)].vuse = vuse;
350
351           /* Remove old stmt.  The phi is taken care of by DCE, if we
352              want to delete it here we also have to delete all intermediate
353              copies.  */
354           gsi = gsi_for_stmt (use_stmt);
355           gsi_remove (&gsi, true);
356
357           phi_inserted = true;
358         }
359       else
360         {
361           /* Further replacements are easy, just make a copy out of the
362              load.  */
363           gimple_assign_set_rhs1 (use_stmt, res);
364           update_stmt (use_stmt);
365         }
366
367 next:;
368       /* Continue searching for a proper dereference.  */
369     }
370
371   return phi_inserted;
372 }
373
374 /* Main entry for phiprop pass.  */
375
376 static unsigned int
377 tree_ssa_phiprop (void)
378 {
379   VEC(basic_block, heap) *bbs;
380   struct phiprop_d *phivn;
381   bool did_something = false;
382   basic_block bb;
383   gimple_stmt_iterator gsi;
384   unsigned i;
385   size_t n;
386
387   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
388
389   n = num_ssa_names;
390   phivn = XCNEWVEC (struct phiprop_d, n);
391
392   /* Walk the dominator tree in preorder.  */
393   bbs = get_all_dominated_blocks (CDI_DOMINATORS,
394                                   single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR));
395   FOR_EACH_VEC_ELT (basic_block, bbs, i, bb)
396     for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
397       did_something |= propagate_with_phi (bb, gsi_stmt (gsi), phivn, n);
398
399   if (did_something)
400     gsi_commit_edge_inserts ();
401
402   VEC_free (basic_block, heap, bbs);
403   free (phivn);
404
405   return 0;
406 }
407
408 static bool
409 gate_phiprop (void)
410 {
411   return flag_tree_phiprop;
412 }
413
414 struct gimple_opt_pass pass_phiprop =
415 {
416  {
417   GIMPLE_PASS,
418   "phiprop",                    /* name */
419   gate_phiprop,                 /* gate */
420   tree_ssa_phiprop,             /* execute */
421   NULL,                         /* sub */
422   NULL,                         /* next */
423   0,                            /* static_pass_number */
424   TV_TREE_PHIPROP,              /* tv_id */
425   PROP_cfg | PROP_ssa,          /* properties_required */
426   0,                            /* properties_provided */
427   0,                            /* properties_destroyed */
428   0,                            /* todo_flags_start */
429   TODO_ggc_collect
430   | TODO_update_ssa
431   | TODO_verify_ssa             /* todo_flags_finish */
432  }
433 };