Import gcc-4.7.2 to new vendor branch
[dragonfly.git] / contrib / gcc-4.7 / gcc / tree-vect-loop.c
1 /* Loop Vectorization
2    Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Dorit Naishlos <dorit@il.ibm.com> and
5    Ira Rosen <irar@il.ibm.com>
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
21 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
22
23 #include "config.h"
24 #include "system.h"
25 #include "coretypes.h"
26 #include "tm.h"
27 #include "ggc.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree-pretty-print.h"
31 #include "gimple-pretty-print.h"
32 #include "tree-flow.h"
33 #include "tree-dump.h"
34 #include "cfgloop.h"
35 #include "cfglayout.h"
36 #include "expr.h"
37 #include "recog.h"
38 #include "optabs.h"
39 #include "params.h"
40 #include "diagnostic-core.h"
41 #include "tree-chrec.h"
42 #include "tree-scalar-evolution.h"
43 #include "tree-vectorizer.h"
44 #include "target.h"
45
46 /* Loop Vectorization Pass.
47
48    This pass tries to vectorize loops.
49
50    For example, the vectorizer transforms the following simple loop:
51
52         short a[N]; short b[N]; short c[N]; int i;
53
54         for (i=0; i<N; i++){
55           a[i] = b[i] + c[i];
56         }
57
58    as if it was manually vectorized by rewriting the source code into:
59
60         typedef int __attribute__((mode(V8HI))) v8hi;
61         short a[N];  short b[N]; short c[N];   int i;
62         v8hi *pa = (v8hi*)a, *pb = (v8hi*)b, *pc = (v8hi*)c;
63         v8hi va, vb, vc;
64
65         for (i=0; i<N/8; i++){
66           vb = pb[i];
67           vc = pc[i];
68           va = vb + vc;
69           pa[i] = va;
70         }
71
72         The main entry to this pass is vectorize_loops(), in which
73    the vectorizer applies a set of analyses on a given set of loops,
74    followed by the actual vectorization transformation for the loops that
75    had successfully passed the analysis phase.
76         Throughout this pass we make a distinction between two types of
77    data: scalars (which are represented by SSA_NAMES), and memory references
78    ("data-refs").  These two types of data require different handling both
79    during analysis and transformation. The types of data-refs that the
80    vectorizer currently supports are ARRAY_REFS which base is an array DECL
81    (not a pointer), and INDIRECT_REFS through pointers; both array and pointer
82    accesses are required to have a simple (consecutive) access pattern.
83
84    Analysis phase:
85    ===============
86         The driver for the analysis phase is vect_analyze_loop().
87    It applies a set of analyses, some of which rely on the scalar evolution
88    analyzer (scev) developed by Sebastian Pop.
89
90         During the analysis phase the vectorizer records some information
91    per stmt in a "stmt_vec_info" struct which is attached to each stmt in the
92    loop, as well as general information about the loop as a whole, which is
93    recorded in a "loop_vec_info" struct attached to each loop.
94
95    Transformation phase:
96    =====================
97         The loop transformation phase scans all the stmts in the loop, and
98    creates a vector stmt (or a sequence of stmts) for each scalar stmt S in
99    the loop that needs to be vectorized.  It inserts the vector code sequence
100    just before the scalar stmt S, and records a pointer to the vector code
101    in STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info) (stmt_info is the stmt_vec_info struct
102    attached to S).  This pointer will be used for the vectorization of following
103    stmts which use the def of stmt S. Stmt S is removed if it writes to memory;
104    otherwise, we rely on dead code elimination for removing it.
105
106         For example, say stmt S1 was vectorized into stmt VS1:
107
108    VS1: vb = px[i];
109    S1:  b = x[i];    STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S1)) = VS1
110    S2:  a = b;
111
112    To vectorize stmt S2, the vectorizer first finds the stmt that defines
113    the operand 'b' (S1), and gets the relevant vector def 'vb' from the
114    vector stmt VS1 pointed to by STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S1)).  The
115    resulting sequence would be:
116
117    VS1: vb = px[i];
118    S1:  b = x[i];       STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S1)) = VS1
119    VS2: va = vb;
120    S2:  a = b;          STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S2)) = VS2
121
122         Operands that are not SSA_NAMEs, are data-refs that appear in
123    load/store operations (like 'x[i]' in S1), and are handled differently.
124
125    Target modeling:
126    =================
127         Currently the only target specific information that is used is the
128    size of the vector (in bytes) - "TARGET_VECTORIZE_UNITS_PER_SIMD_WORD".
129    Targets that can support different sizes of vectors, for now will need
130    to specify one value for "TARGET_VECTORIZE_UNITS_PER_SIMD_WORD".  More
131    flexibility will be added in the future.
132
133         Since we only vectorize operations which vector form can be
134    expressed using existing tree codes, to verify that an operation is
135    supported, the vectorizer checks the relevant optab at the relevant
136    machine_mode (e.g, optab_handler (add_optab, V8HImode)).  If
137    the value found is CODE_FOR_nothing, then there's no target support, and
138    we can't vectorize the stmt.
139
140    For additional information on this project see:
141    http://gcc.gnu.org/projects/tree-ssa/vectorization.html
142 */
143
144 /* Function vect_determine_vectorization_factor
145
146    Determine the vectorization factor (VF).  VF is the number of data elements
147    that are operated upon in parallel in a single iteration of the vectorized
148    loop.  For example, when vectorizing a loop that operates on 4byte elements,
149    on a target with vector size (VS) 16byte, the VF is set to 4, since 4
150    elements can fit in a single vector register.
151
152    We currently support vectorization of loops in which all types operated upon
153    are of the same size.  Therefore this function currently sets VF according to
154    the size of the types operated upon, and fails if there are multiple sizes
155    in the loop.
156
157    VF is also the factor by which the loop iterations are strip-mined, e.g.:
158    original loop:
159         for (i=0; i<N; i++){
160           a[i] = b[i] + c[i];
161         }
162
163    vectorized loop:
164         for (i=0; i<N; i+=VF){
165           a[i:VF] = b[i:VF] + c[i:VF];
166         }
167 */
168
169 static bool
170 vect_determine_vectorization_factor (loop_vec_info loop_vinfo)
171 {
172   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
173   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
174   int nbbs = loop->num_nodes;
175   gimple_stmt_iterator si;
176   unsigned int vectorization_factor = 0;
177   tree scalar_type;
178   gimple phi;
179   tree vectype;
180   unsigned int nunits;
181   stmt_vec_info stmt_info;
182   int i;
183   HOST_WIDE_INT dummy;
184   gimple stmt, pattern_stmt = NULL;
185   gimple_seq pattern_def_seq = NULL;
186   gimple_stmt_iterator pattern_def_si = gsi_start (NULL);
187   bool analyze_pattern_stmt = false;
188
189   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
190     fprintf (vect_dump, "=== vect_determine_vectorization_factor ===");
191
192   for (i = 0; i < nbbs; i++)
193     {
194       basic_block bb = bbs[i];
195
196       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
197         {
198           phi = gsi_stmt (si);
199           stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
200           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
201             {
202               fprintf (vect_dump, "==> examining phi: ");
203               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
204             }
205
206           gcc_assert (stmt_info);
207
208           if (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
209             {
210               gcc_assert (!STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
211               scalar_type = TREE_TYPE (PHI_RESULT (phi));
212
213               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
214                 {
215                   fprintf (vect_dump, "get vectype for scalar type:  ");
216                   print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
217                 }
218
219               vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
220               if (!vectype)
221                 {
222                   if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
223                     {
224                       fprintf (vect_dump,
225                                "not vectorized: unsupported data-type ");
226                       print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
227                     }
228                   return false;
229                 }
230               STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info) = vectype;
231
232               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
233                 {
234                   fprintf (vect_dump, "vectype: ");
235                   print_generic_expr (vect_dump, vectype, TDF_SLIM);
236                 }
237
238               nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
239               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
240                 fprintf (vect_dump, "nunits = %d", nunits);
241
242               if (!vectorization_factor
243                   || (nunits > vectorization_factor))
244                 vectorization_factor = nunits;
245             }
246         }
247
248       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si) || analyze_pattern_stmt;)
249         {
250           tree vf_vectype;
251
252           if (analyze_pattern_stmt)
253             stmt = pattern_stmt;
254           else
255             stmt = gsi_stmt (si);
256
257           stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
258
259           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
260             {
261               fprintf (vect_dump, "==> examining statement: ");
262               print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
263             }
264
265           gcc_assert (stmt_info);
266
267           /* Skip stmts which do not need to be vectorized.  */
268           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
269               && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
270             {
271               if (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_info)
272                   && (pattern_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info))
273                   && (STMT_VINFO_RELEVANT_P (vinfo_for_stmt (pattern_stmt))
274                       || STMT_VINFO_LIVE_P (vinfo_for_stmt (pattern_stmt))))
275                 {
276                   stmt = pattern_stmt;
277                   stmt_info = vinfo_for_stmt (pattern_stmt);
278                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
279                     {
280                       fprintf (vect_dump, "==> examining pattern statement: ");
281                       print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
282                     }
283                 }
284               else
285                 {
286                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
287                     fprintf (vect_dump, "skip.");
288                   gsi_next (&si);
289                   continue;
290                 }
291             }
292           else if (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_info)
293                    && (pattern_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info))
294                    && (STMT_VINFO_RELEVANT_P (vinfo_for_stmt (pattern_stmt))
295                        || STMT_VINFO_LIVE_P (vinfo_for_stmt (pattern_stmt))))
296             analyze_pattern_stmt = true;
297
298           /* If a pattern statement has def stmts, analyze them too.  */
299           if (is_pattern_stmt_p (stmt_info))
300             {
301               if (pattern_def_seq == NULL)
302                 {
303                   pattern_def_seq = STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ (stmt_info);
304                   pattern_def_si = gsi_start (pattern_def_seq);
305                 }
306               else if (!gsi_end_p (pattern_def_si))
307                 gsi_next (&pattern_def_si);
308               if (pattern_def_seq != NULL)
309                 {
310                   gimple pattern_def_stmt = NULL;
311                   stmt_vec_info pattern_def_stmt_info = NULL;
312
313                   while (!gsi_end_p (pattern_def_si))
314                     {
315                       pattern_def_stmt = gsi_stmt (pattern_def_si);
316                       pattern_def_stmt_info
317                         = vinfo_for_stmt (pattern_def_stmt);
318                       if (STMT_VINFO_RELEVANT_P (pattern_def_stmt_info)
319                           || STMT_VINFO_LIVE_P (pattern_def_stmt_info))
320                         break;
321                       gsi_next (&pattern_def_si);
322                     }
323
324                   if (!gsi_end_p (pattern_def_si))
325                     {
326                       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
327                         {
328                           fprintf (vect_dump,
329                                    "==> examining pattern def stmt: ");
330                           print_gimple_stmt (vect_dump, pattern_def_stmt, 0,
331                                              TDF_SLIM);
332                         }
333
334                       stmt = pattern_def_stmt;
335                       stmt_info = pattern_def_stmt_info;
336                     }
337                   else
338                     {
339                       pattern_def_si = gsi_start (NULL);
340                       analyze_pattern_stmt = false;
341                     }
342                 }
343               else
344                 analyze_pattern_stmt = false;
345             }
346
347           if (gimple_get_lhs (stmt) == NULL_TREE)
348             {
349               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
350                 {
351                   fprintf (vect_dump, "not vectorized: irregular stmt.");
352                   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
353                 }
354               return false;
355             }
356
357           if (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (gimple_expr_type (stmt))))
358             {
359               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
360                 {
361                   fprintf (vect_dump, "not vectorized: vector stmt in loop:");
362                   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
363                 }
364               return false;
365             }
366
367           if (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info))
368             {
369               /* The only case when a vectype had been already set is for stmts
370                  that contain a dataref, or for "pattern-stmts" (stmts
371                  generated by the vectorizer to represent/replace a certain
372                  idiom).  */
373               gcc_assert (STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info)
374                           || is_pattern_stmt_p (stmt_info)
375                           || !gsi_end_p (pattern_def_si));
376               vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
377             }
378           else
379             {
380               gcc_assert (!STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info));
381               scalar_type = TREE_TYPE (gimple_get_lhs (stmt));
382               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
383                 {
384                   fprintf (vect_dump, "get vectype for scalar type:  ");
385                   print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
386                 }
387               vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
388               if (!vectype)
389                 {
390                   if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
391                     {
392                       fprintf (vect_dump,
393                                "not vectorized: unsupported data-type ");
394                       print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
395                     }
396                   return false;
397                 }
398
399               STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info) = vectype;
400             }
401
402           /* The vectorization factor is according to the smallest
403              scalar type (or the largest vector size, but we only
404              support one vector size per loop).  */
405           scalar_type = vect_get_smallest_scalar_type (stmt, &dummy,
406                                                        &dummy);
407           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
408             {
409               fprintf (vect_dump, "get vectype for scalar type:  ");
410               print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
411             }
412           vf_vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
413           if (!vf_vectype)
414             {
415               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
416                 {
417                   fprintf (vect_dump,
418                            "not vectorized: unsupported data-type ");
419                   print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
420                 }
421               return false;
422             }
423
424           if ((GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (vectype))
425                != GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (vf_vectype))))
426             {
427               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
428                 {
429                   fprintf (vect_dump,
430                            "not vectorized: different sized vector "
431                            "types in statement, ");
432                   print_generic_expr (vect_dump, vectype, TDF_SLIM);
433                   fprintf (vect_dump, " and ");
434                   print_generic_expr (vect_dump, vf_vectype, TDF_SLIM);
435                 }
436               return false;
437             }
438
439           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
440             {
441               fprintf (vect_dump, "vectype: ");
442               print_generic_expr (vect_dump, vf_vectype, TDF_SLIM);
443             }
444
445           nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vf_vectype);
446           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
447             fprintf (vect_dump, "nunits = %d", nunits);
448
449           if (!vectorization_factor
450               || (nunits > vectorization_factor))
451             vectorization_factor = nunits;
452
453           if (!analyze_pattern_stmt && gsi_end_p (pattern_def_si))
454             {
455               pattern_def_seq = NULL;
456               gsi_next (&si);
457             }
458         }
459     }
460
461   /* TODO: Analyze cost. Decide if worth while to vectorize.  */
462   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
463     fprintf (vect_dump, "vectorization factor = %d", vectorization_factor);
464   if (vectorization_factor <= 1)
465     {
466       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
467         fprintf (vect_dump, "not vectorized: unsupported data-type");
468       return false;
469     }
470   LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo) = vectorization_factor;
471
472   return true;
473 }
474
475
476 /* Function vect_is_simple_iv_evolution.
477
478    FORNOW: A simple evolution of an induction variables in the loop is
479    considered a polynomial evolution with constant step.  */
480
481 static bool
482 vect_is_simple_iv_evolution (unsigned loop_nb, tree access_fn, tree * init,
483                              tree * step)
484 {
485   tree init_expr;
486   tree step_expr;
487   tree evolution_part = evolution_part_in_loop_num (access_fn, loop_nb);
488
489   /* When there is no evolution in this loop, the evolution function
490      is not "simple".  */
491   if (evolution_part == NULL_TREE)
492     return false;
493
494   /* When the evolution is a polynomial of degree >= 2
495      the evolution function is not "simple".  */
496   if (tree_is_chrec (evolution_part))
497     return false;
498
499   step_expr = evolution_part;
500   init_expr = unshare_expr (initial_condition_in_loop_num (access_fn, loop_nb));
501
502   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
503     {
504       fprintf (vect_dump, "step: ");
505       print_generic_expr (vect_dump, step_expr, TDF_SLIM);
506       fprintf (vect_dump, ",  init: ");
507       print_generic_expr (vect_dump, init_expr, TDF_SLIM);
508     }
509
510   *init = init_expr;
511   *step = step_expr;
512
513   if (TREE_CODE (step_expr) != INTEGER_CST)
514     {
515       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
516         fprintf (vect_dump, "step unknown.");
517       return false;
518     }
519
520   return true;
521 }
522
523 /* Function vect_analyze_scalar_cycles_1.
524
525    Examine the cross iteration def-use cycles of scalar variables
526    in LOOP.  LOOP_VINFO represents the loop that is now being
527    considered for vectorization (can be LOOP, or an outer-loop
528    enclosing LOOP).  */
529
530 static void
531 vect_analyze_scalar_cycles_1 (loop_vec_info loop_vinfo, struct loop *loop)
532 {
533   basic_block bb = loop->header;
534   tree dumy;
535   VEC(gimple,heap) *worklist = VEC_alloc (gimple, heap, 64);
536   gimple_stmt_iterator gsi;
537   bool double_reduc;
538
539   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
540     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_scalar_cycles ===");
541
542   /* First - identify all inductions.  Reduction detection assumes that all the
543      inductions have been identified, therefore, this order must not be
544      changed.  */
545   for (gsi = gsi_start_phis  (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
546     {
547       gimple phi = gsi_stmt (gsi);
548       tree access_fn = NULL;
549       tree def = PHI_RESULT (phi);
550       stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (phi);
551
552       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
553         {
554           fprintf (vect_dump, "Analyze phi: ");
555           print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
556         }
557
558       /* Skip virtual phi's.  The data dependences that are associated with
559          virtual defs/uses (i.e., memory accesses) are analyzed elsewhere.  */
560       if (!is_gimple_reg (SSA_NAME_VAR (def)))
561         continue;
562
563       STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_unknown_def_type;
564
565       /* Analyze the evolution function.  */
566       access_fn = analyze_scalar_evolution (loop, def);
567       if (access_fn)
568         {
569           STRIP_NOPS (access_fn);
570           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
571             {
572               fprintf (vect_dump, "Access function of PHI: ");
573               print_generic_expr (vect_dump, access_fn, TDF_SLIM);
574             }
575           STMT_VINFO_LOOP_PHI_EVOLUTION_PART (stmt_vinfo)
576             = evolution_part_in_loop_num (access_fn, loop->num);
577         }
578
579       if (!access_fn
580           || !vect_is_simple_iv_evolution (loop->num, access_fn, &dumy, &dumy))
581         {
582           VEC_safe_push (gimple, heap, worklist, phi);
583           continue;
584         }
585
586       gcc_assert (STMT_VINFO_LOOP_PHI_EVOLUTION_PART (stmt_vinfo) != NULL_TREE);
587
588       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
589         fprintf (vect_dump, "Detected induction.");
590       STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_induction_def;
591     }
592
593
594   /* Second - identify all reductions and nested cycles.  */
595   while (VEC_length (gimple, worklist) > 0)
596     {
597       gimple phi = VEC_pop (gimple, worklist);
598       tree def = PHI_RESULT (phi);
599       stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (phi);
600       gimple reduc_stmt;
601       bool nested_cycle;
602
603       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
604         {
605           fprintf (vect_dump, "Analyze phi: ");
606           print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
607         }
608
609       gcc_assert (is_gimple_reg (SSA_NAME_VAR (def)));
610       gcc_assert (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) == vect_unknown_def_type);
611
612       nested_cycle = (loop != LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo));
613       reduc_stmt = vect_force_simple_reduction (loop_vinfo, phi, !nested_cycle,
614                                                 &double_reduc);
615       if (reduc_stmt)
616         {
617           if (double_reduc)
618             {
619               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
620                 fprintf (vect_dump, "Detected double reduction.");
621
622               STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_double_reduction_def;
623               STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
624                                                     vect_double_reduction_def;
625             }
626           else
627             {
628               if (nested_cycle)
629                 {
630                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
631                     fprintf (vect_dump, "Detected vectorizable nested cycle.");
632
633                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_nested_cycle;
634                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
635                                                              vect_nested_cycle;
636                 }
637               else
638                 {
639                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
640                     fprintf (vect_dump, "Detected reduction.");
641
642                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_reduction_def;
643                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
644                                                            vect_reduction_def;
645                   /* Store the reduction cycles for possible vectorization in
646                      loop-aware SLP.  */
647                   VEC_safe_push (gimple, heap,
648                                  LOOP_VINFO_REDUCTIONS (loop_vinfo),
649                                  reduc_stmt);
650                 }
651             }
652         }
653       else
654         if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
655           fprintf (vect_dump, "Unknown def-use cycle pattern.");
656     }
657
658   VEC_free (gimple, heap, worklist);
659 }
660
661
662 /* Function vect_analyze_scalar_cycles.
663
664    Examine the cross iteration def-use cycles of scalar variables, by
665    analyzing the loop-header PHIs of scalar variables.  Classify each
666    cycle as one of the following: invariant, induction, reduction, unknown.
667    We do that for the loop represented by LOOP_VINFO, and also to its
668    inner-loop, if exists.
669    Examples for scalar cycles:
670
671    Example1: reduction:
672
673               loop1:
674               for (i=0; i<N; i++)
675                  sum += a[i];
676
677    Example2: induction:
678
679               loop2:
680               for (i=0; i<N; i++)
681                  a[i] = i;  */
682
683 static void
684 vect_analyze_scalar_cycles (loop_vec_info loop_vinfo)
685 {
686   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
687
688   vect_analyze_scalar_cycles_1 (loop_vinfo, loop);
689
690   /* When vectorizing an outer-loop, the inner-loop is executed sequentially.
691      Reductions in such inner-loop therefore have different properties than
692      the reductions in the nest that gets vectorized:
693      1. When vectorized, they are executed in the same order as in the original
694         scalar loop, so we can't change the order of computation when
695         vectorizing them.
696      2. FIXME: Inner-loop reductions can be used in the inner-loop, so the
697         current checks are too strict.  */
698
699   if (loop->inner)
700     vect_analyze_scalar_cycles_1 (loop_vinfo, loop->inner);
701 }
702
703 /* Function vect_get_loop_niters.
704
705    Determine how many iterations the loop is executed.
706    If an expression that represents the number of iterations
707    can be constructed, place it in NUMBER_OF_ITERATIONS.
708    Return the loop exit condition.  */
709
710 static gimple
711 vect_get_loop_niters (struct loop *loop, tree *number_of_iterations)
712 {
713   tree niters;
714
715   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
716     fprintf (vect_dump, "=== get_loop_niters ===");
717
718   niters = number_of_exit_cond_executions (loop);
719
720   if (niters != NULL_TREE
721       && niters != chrec_dont_know)
722     {
723       *number_of_iterations = niters;
724
725       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
726         {
727           fprintf (vect_dump, "==> get_loop_niters:" );
728           print_generic_expr (vect_dump, *number_of_iterations, TDF_SLIM);
729         }
730     }
731
732   return get_loop_exit_condition (loop);
733 }
734
735
736 /* Function bb_in_loop_p
737
738    Used as predicate for dfs order traversal of the loop bbs.  */
739
740 static bool
741 bb_in_loop_p (const_basic_block bb, const void *data)
742 {
743   const struct loop *const loop = (const struct loop *)data;
744   if (flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
745     return true;
746   return false;
747 }
748
749
750 /* Function new_loop_vec_info.
751
752    Create and initialize a new loop_vec_info struct for LOOP, as well as
753    stmt_vec_info structs for all the stmts in LOOP.  */
754
755 static loop_vec_info
756 new_loop_vec_info (struct loop *loop)
757 {
758   loop_vec_info res;
759   basic_block *bbs;
760   gimple_stmt_iterator si;
761   unsigned int i, nbbs;
762
763   res = (loop_vec_info) xcalloc (1, sizeof (struct _loop_vec_info));
764   LOOP_VINFO_LOOP (res) = loop;
765
766   bbs = get_loop_body (loop);
767
768   /* Create/Update stmt_info for all stmts in the loop.  */
769   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
770     {
771       basic_block bb = bbs[i];
772
773       /* BBs in a nested inner-loop will have been already processed (because
774          we will have called vect_analyze_loop_form for any nested inner-loop).
775          Therefore, for stmts in an inner-loop we just want to update the
776          STMT_VINFO_LOOP_VINFO field of their stmt_info to point to the new
777          loop_info of the outer-loop we are currently considering to vectorize
778          (instead of the loop_info of the inner-loop).
779          For stmts in other BBs we need to create a stmt_info from scratch.  */
780       if (bb->loop_father != loop)
781         {
782           /* Inner-loop bb.  */
783           gcc_assert (loop->inner && bb->loop_father == loop->inner);
784           for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
785             {
786               gimple phi = gsi_stmt (si);
787               stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
788               loop_vec_info inner_loop_vinfo =
789                 STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
790               gcc_assert (loop->inner == LOOP_VINFO_LOOP (inner_loop_vinfo));
791               STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info) = res;
792             }
793           for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
794            {
795               gimple stmt = gsi_stmt (si);
796               stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
797               loop_vec_info inner_loop_vinfo =
798                  STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
799               gcc_assert (loop->inner == LOOP_VINFO_LOOP (inner_loop_vinfo));
800               STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info) = res;
801            }
802         }
803       else
804         {
805           /* bb in current nest.  */
806           for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
807             {
808               gimple phi = gsi_stmt (si);
809               gimple_set_uid (phi, 0);
810               set_vinfo_for_stmt (phi, new_stmt_vec_info (phi, res, NULL));
811             }
812
813           for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
814             {
815               gimple stmt = gsi_stmt (si);
816               gimple_set_uid (stmt, 0);
817               set_vinfo_for_stmt (stmt, new_stmt_vec_info (stmt, res, NULL));
818             }
819         }
820     }
821
822   /* CHECKME: We want to visit all BBs before their successors (except for
823      latch blocks, for which this assertion wouldn't hold).  In the simple
824      case of the loop forms we allow, a dfs order of the BBs would the same
825      as reversed postorder traversal, so we are safe.  */
826
827    free (bbs);
828    bbs = XCNEWVEC (basic_block, loop->num_nodes);
829    nbbs = dfs_enumerate_from (loop->header, 0, bb_in_loop_p,
830                               bbs, loop->num_nodes, loop);
831    gcc_assert (nbbs == loop->num_nodes);
832
833   LOOP_VINFO_BBS (res) = bbs;
834   LOOP_VINFO_NITERS (res) = NULL;
835   LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED (res) = NULL;
836   LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS (res) = 0;
837   LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (res) = 0;
838   LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (res) = 0;
839   LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (res) = 0;
840   LOOP_VINFO_LOOP_NEST (res) = VEC_alloc (loop_p, heap, 3);
841   LOOP_VINFO_DATAREFS (res) = VEC_alloc (data_reference_p, heap, 10);
842   LOOP_VINFO_DDRS (res) = VEC_alloc (ddr_p, heap, 10 * 10);
843   LOOP_VINFO_UNALIGNED_DR (res) = NULL;
844   LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (res) =
845     VEC_alloc (gimple, heap,
846                PARAM_VALUE (PARAM_VECT_MAX_VERSION_FOR_ALIGNMENT_CHECKS));
847   LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (res) =
848     VEC_alloc (ddr_p, heap,
849                PARAM_VALUE (PARAM_VECT_MAX_VERSION_FOR_ALIAS_CHECKS));
850   LOOP_VINFO_STRIDED_STORES (res) = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
851   LOOP_VINFO_REDUCTIONS (res) = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
852   LOOP_VINFO_REDUCTION_CHAINS (res) = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
853   LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (res) = VEC_alloc (slp_instance, heap, 10);
854   LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (res) = 1;
855   LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (res) = NULL;
856   LOOP_VINFO_PEELING_FOR_GAPS (res) = false;
857
858   return res;
859 }
860
861
862 /* Function destroy_loop_vec_info.
863
864    Free LOOP_VINFO struct, as well as all the stmt_vec_info structs of all the
865    stmts in the loop.  */
866
867 void
868 destroy_loop_vec_info (loop_vec_info loop_vinfo, bool clean_stmts)
869 {
870   struct loop *loop;
871   basic_block *bbs;
872   int nbbs;
873   gimple_stmt_iterator si;
874   int j;
875   VEC (slp_instance, heap) *slp_instances;
876   slp_instance instance;
877
878   if (!loop_vinfo)
879     return;
880
881   loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
882
883   bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
884   nbbs = loop->num_nodes;
885
886   if (!clean_stmts)
887     {
888       free (LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo));
889       free_data_refs (LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo));
890       free_dependence_relations (LOOP_VINFO_DDRS (loop_vinfo));
891       VEC_free (loop_p, heap, LOOP_VINFO_LOOP_NEST (loop_vinfo));
892       VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
893       VEC_free (ddr_p, heap, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo));
894
895       free (loop_vinfo);
896       loop->aux = NULL;
897       return;
898     }
899
900   for (j = 0; j < nbbs; j++)
901     {
902       basic_block bb = bbs[j];
903       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
904         free_stmt_vec_info (gsi_stmt (si));
905
906       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); )
907         {
908           gimple stmt = gsi_stmt (si);
909           /* Free stmt_vec_info.  */
910           free_stmt_vec_info (stmt);
911           gsi_next (&si);
912         }
913     }
914
915   free (LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo));
916   free_data_refs (LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo));
917   free_dependence_relations (LOOP_VINFO_DDRS (loop_vinfo));
918   VEC_free (loop_p, heap, LOOP_VINFO_LOOP_NEST (loop_vinfo));
919   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
920   VEC_free (ddr_p, heap, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo));
921   slp_instances = LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo);
922   FOR_EACH_VEC_ELT (slp_instance, slp_instances, j, instance)
923     vect_free_slp_instance (instance);
924
925   VEC_free (slp_instance, heap, LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo));
926   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_STRIDED_STORES (loop_vinfo));
927   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_REDUCTIONS (loop_vinfo));
928   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_REDUCTION_CHAINS (loop_vinfo));
929
930   if (LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo))
931     htab_delete (LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo));
932
933   free (loop_vinfo);
934   loop->aux = NULL;
935 }
936
937
938 /* Function vect_analyze_loop_1.
939
940    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
941    for it. The different analyses will record information in the
942    loop_vec_info struct.  This is a subset of the analyses applied in
943    vect_analyze_loop, to be applied on an inner-loop nested in the loop
944    that is now considered for (outer-loop) vectorization.  */
945
946 static loop_vec_info
947 vect_analyze_loop_1 (struct loop *loop)
948 {
949   loop_vec_info loop_vinfo;
950
951   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
952     fprintf (vect_dump, "===== analyze_loop_nest_1 =====");
953
954   /* Check the CFG characteristics of the loop (nesting, entry/exit, etc.  */
955
956   loop_vinfo = vect_analyze_loop_form (loop);
957   if (!loop_vinfo)
958     {
959       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
960         fprintf (vect_dump, "bad inner-loop form.");
961       return NULL;
962     }
963
964   return loop_vinfo;
965 }
966
967
968 /* Function vect_analyze_loop_form.
969
970    Verify that certain CFG restrictions hold, including:
971    - the loop has a pre-header
972    - the loop has a single entry and exit
973    - the loop exit condition is simple enough, and the number of iterations
974      can be analyzed (a countable loop).  */
975
976 loop_vec_info
977 vect_analyze_loop_form (struct loop *loop)
978 {
979   loop_vec_info loop_vinfo;
980   gimple loop_cond;
981   tree number_of_iterations = NULL;
982   loop_vec_info inner_loop_vinfo = NULL;
983
984   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
985     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_loop_form ===");
986
987   /* Different restrictions apply when we are considering an inner-most loop,
988      vs. an outer (nested) loop.
989      (FORNOW. May want to relax some of these restrictions in the future).  */
990
991   if (!loop->inner)
992     {
993       /* Inner-most loop.  We currently require that the number of BBs is
994          exactly 2 (the header and latch).  Vectorizable inner-most loops
995          look like this:
996
997                         (pre-header)
998                            |
999                           header <--------+
1000                            | |            |
1001                            | +--> latch --+
1002                            |
1003                         (exit-bb)  */
1004
1005       if (loop->num_nodes != 2)
1006         {
1007           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1008             fprintf (vect_dump, "not vectorized: control flow in loop.");
1009           return NULL;
1010         }
1011
1012       if (empty_block_p (loop->header))
1013     {
1014           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1015             fprintf (vect_dump, "not vectorized: empty loop.");
1016       return NULL;
1017     }
1018     }
1019   else
1020     {
1021       struct loop *innerloop = loop->inner;
1022       edge entryedge;
1023
1024       /* Nested loop. We currently require that the loop is doubly-nested,
1025          contains a single inner loop, and the number of BBs is exactly 5.
1026          Vectorizable outer-loops look like this:
1027
1028                         (pre-header)
1029                            |
1030                           header <---+
1031                            |         |
1032                           inner-loop |
1033                            |         |
1034                           tail ------+
1035                            |
1036                         (exit-bb)
1037
1038          The inner-loop has the properties expected of inner-most loops
1039          as described above.  */
1040
1041       if ((loop->inner)->inner || (loop->inner)->next)
1042         {
1043           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1044             fprintf (vect_dump, "not vectorized: multiple nested loops.");
1045           return NULL;
1046         }
1047
1048       /* Analyze the inner-loop.  */
1049       inner_loop_vinfo = vect_analyze_loop_1 (loop->inner);
1050       if (!inner_loop_vinfo)
1051         {
1052           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1053             fprintf (vect_dump, "not vectorized: Bad inner loop.");
1054           return NULL;
1055         }
1056
1057       if (!expr_invariant_in_loop_p (loop,
1058                                         LOOP_VINFO_NITERS (inner_loop_vinfo)))
1059         {
1060           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1061             fprintf (vect_dump,
1062                      "not vectorized: inner-loop count not invariant.");
1063           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1064           return NULL;
1065         }
1066
1067       if (loop->num_nodes != 5)
1068         {
1069           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1070             fprintf (vect_dump, "not vectorized: control flow in loop.");
1071           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1072           return NULL;
1073         }
1074
1075       gcc_assert (EDGE_COUNT (innerloop->header->preds) == 2);
1076       entryedge = EDGE_PRED (innerloop->header, 0);
1077       if (EDGE_PRED (innerloop->header, 0)->src == innerloop->latch)
1078         entryedge = EDGE_PRED (innerloop->header, 1);
1079
1080       if (entryedge->src != loop->header
1081           || !single_exit (innerloop)
1082           || single_exit (innerloop)->dest !=  EDGE_PRED (loop->latch, 0)->src)
1083         {
1084           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1085             fprintf (vect_dump, "not vectorized: unsupported outerloop form.");
1086           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1087           return NULL;
1088         }
1089
1090       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1091         fprintf (vect_dump, "Considering outer-loop vectorization.");
1092     }
1093
1094   if (!single_exit (loop)
1095       || EDGE_COUNT (loop->header->preds) != 2)
1096     {
1097       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1098         {
1099           if (!single_exit (loop))
1100             fprintf (vect_dump, "not vectorized: multiple exits.");
1101           else if (EDGE_COUNT (loop->header->preds) != 2)
1102             fprintf (vect_dump, "not vectorized: too many incoming edges.");
1103         }
1104       if (inner_loop_vinfo)
1105         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1106       return NULL;
1107     }
1108
1109   /* We assume that the loop exit condition is at the end of the loop. i.e,
1110      that the loop is represented as a do-while (with a proper if-guard
1111      before the loop if needed), where the loop header contains all the
1112      executable statements, and the latch is empty.  */
1113   if (!empty_block_p (loop->latch)
1114         || !gimple_seq_empty_p (phi_nodes (loop->latch)))
1115     {
1116       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1117         fprintf (vect_dump, "not vectorized: unexpected loop form.");
1118       if (inner_loop_vinfo)
1119         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1120       return NULL;
1121     }
1122
1123   /* Make sure there exists a single-predecessor exit bb:  */
1124   if (!single_pred_p (single_exit (loop)->dest))
1125     {
1126       edge e = single_exit (loop);
1127       if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
1128         {
1129           split_loop_exit_edge (e);
1130           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1131             fprintf (vect_dump, "split exit edge.");
1132         }
1133       else
1134         {
1135           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1136             fprintf (vect_dump, "not vectorized: abnormal loop exit edge.");
1137           if (inner_loop_vinfo)
1138             destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1139           return NULL;
1140         }
1141     }
1142
1143   loop_cond = vect_get_loop_niters (loop, &number_of_iterations);
1144   if (!loop_cond)
1145     {
1146       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1147         fprintf (vect_dump, "not vectorized: complicated exit condition.");
1148       if (inner_loop_vinfo)
1149         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1150       return NULL;
1151     }
1152
1153   if (!number_of_iterations)
1154     {
1155       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1156         fprintf (vect_dump,
1157                  "not vectorized: number of iterations cannot be computed.");
1158       if (inner_loop_vinfo)
1159         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1160       return NULL;
1161     }
1162
1163   if (chrec_contains_undetermined (number_of_iterations))
1164     {
1165       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1166         fprintf (vect_dump, "Infinite number of iterations.");
1167       if (inner_loop_vinfo)
1168         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1169       return NULL;
1170     }
1171
1172   if (!NITERS_KNOWN_P (number_of_iterations))
1173     {
1174       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1175         {
1176           fprintf (vect_dump, "Symbolic number of iterations is ");
1177           print_generic_expr (vect_dump, number_of_iterations, TDF_DETAILS);
1178         }
1179     }
1180   else if (TREE_INT_CST_LOW (number_of_iterations) == 0)
1181     {
1182       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1183         fprintf (vect_dump, "not vectorized: number of iterations = 0.");
1184       if (inner_loop_vinfo)
1185         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, false);
1186       return NULL;
1187     }
1188
1189   loop_vinfo = new_loop_vec_info (loop);
1190   LOOP_VINFO_NITERS (loop_vinfo) = number_of_iterations;
1191   LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED (loop_vinfo) = number_of_iterations;
1192
1193   STMT_VINFO_TYPE (vinfo_for_stmt (loop_cond)) = loop_exit_ctrl_vec_info_type;
1194
1195   /* CHECKME: May want to keep it around it in the future.  */
1196   if (inner_loop_vinfo)
1197     destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, false);
1198
1199   gcc_assert (!loop->aux);
1200   loop->aux = loop_vinfo;
1201   return loop_vinfo;
1202 }
1203
1204
1205 /* Get cost by calling cost target builtin.  */
1206
1207 static inline int
1208 vect_get_cost (enum vect_cost_for_stmt type_of_cost)
1209 {
1210   tree dummy_type = NULL;
1211   int dummy = 0;
1212
1213   return targetm.vectorize.builtin_vectorization_cost (type_of_cost,
1214                                                        dummy_type, dummy);
1215 }
1216
1217  
1218 /* Function vect_analyze_loop_operations.
1219
1220    Scan the loop stmts and make sure they are all vectorizable.  */
1221
1222 static bool
1223 vect_analyze_loop_operations (loop_vec_info loop_vinfo, bool slp)
1224 {
1225   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
1226   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
1227   int nbbs = loop->num_nodes;
1228   gimple_stmt_iterator si;
1229   unsigned int vectorization_factor = 0;
1230   int i;
1231   gimple phi;
1232   stmt_vec_info stmt_info;
1233   bool need_to_vectorize = false;
1234   int min_profitable_iters;
1235   int min_scalar_loop_bound;
1236   unsigned int th;
1237   bool only_slp_in_loop = true, ok;
1238
1239   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1240     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_loop_operations ===");
1241
1242   gcc_assert (LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo));
1243   vectorization_factor = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
1244   if (slp)
1245     {
1246       /* If all the stmts in the loop can be SLPed, we perform only SLP, and
1247          vectorization factor of the loop is the unrolling factor required by
1248          the SLP instances.  If that unrolling factor is 1, we say, that we
1249          perform pure SLP on loop - cross iteration parallelism is not
1250          exploited.  */
1251       for (i = 0; i < nbbs; i++)
1252         {
1253           basic_block bb = bbs[i];
1254           for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
1255             {
1256               gimple stmt = gsi_stmt (si);
1257               stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
1258               gcc_assert (stmt_info);
1259               if ((STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
1260                    || VECTORIZABLE_CYCLE_DEF (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info)))
1261                   && !PURE_SLP_STMT (stmt_info))
1262                 /* STMT needs both SLP and loop-based vectorization.  */
1263                 only_slp_in_loop = false;
1264             }
1265         }
1266
1267       if (only_slp_in_loop)
1268         vectorization_factor = LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (loop_vinfo);
1269       else
1270         vectorization_factor = least_common_multiple (vectorization_factor,
1271                                 LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (loop_vinfo));
1272
1273       LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo) = vectorization_factor;
1274       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1275         fprintf (vect_dump, "Updating vectorization factor to %d ",
1276                             vectorization_factor);
1277     }
1278
1279   for (i = 0; i < nbbs; i++)
1280     {
1281       basic_block bb = bbs[i];
1282
1283       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
1284         {
1285           phi = gsi_stmt (si);
1286           ok = true;
1287
1288           stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
1289           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1290             {
1291               fprintf (vect_dump, "examining phi: ");
1292               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
1293             }
1294
1295           /* Inner-loop loop-closed exit phi in outer-loop vectorization
1296              (i.e., a phi in the tail of the outer-loop).  */
1297           if (! is_loop_header_bb_p (bb))
1298             {
1299               /* FORNOW: we currently don't support the case that these phis
1300                  are not used in the outerloop (unless it is double reduction,
1301                  i.e., this phi is vect_reduction_def), cause this case
1302                  requires to actually do something here.  */
1303               if ((!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
1304                    || STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
1305                   && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info)
1306                      != vect_double_reduction_def)
1307                 {
1308                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1309                     fprintf (vect_dump,
1310                              "Unsupported loop-closed phi in outer-loop.");
1311                   return false;
1312                 }
1313
1314               /* If PHI is used in the outer loop, we check that its operand
1315                  is defined in the inner loop.  */
1316               if (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
1317                 {
1318                   tree phi_op;
1319                   gimple op_def_stmt;
1320
1321                   if (gimple_phi_num_args (phi) != 1)
1322                     return false;
1323
1324                   phi_op = PHI_ARG_DEF (phi, 0);
1325                   if (TREE_CODE (phi_op) != SSA_NAME)
1326                     return false;
1327
1328                   op_def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (phi_op);
1329                   if (!op_def_stmt
1330                       || !flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (op_def_stmt))
1331                       || !vinfo_for_stmt (op_def_stmt))
1332                     return false;
1333
1334                   if (STMT_VINFO_RELEVANT (vinfo_for_stmt (op_def_stmt))
1335                         != vect_used_in_outer
1336                       && STMT_VINFO_RELEVANT (vinfo_for_stmt (op_def_stmt))
1337                            != vect_used_in_outer_by_reduction)
1338                     return false;
1339                 }
1340
1341               continue;
1342             }
1343
1344           gcc_assert (stmt_info);
1345
1346           if (STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
1347             {
1348               /* FORNOW: not yet supported.  */
1349               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1350                 fprintf (vect_dump, "not vectorized: value used after loop.");
1351               return false;
1352             }
1353
1354           if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_used_in_scope
1355               && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_induction_def)
1356             {
1357               /* A scalar-dependence cycle that we don't support.  */
1358               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1359                 fprintf (vect_dump, "not vectorized: scalar dependence cycle.");
1360               return false;
1361             }
1362
1363           if (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
1364             {
1365               need_to_vectorize = true;
1366               if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def)
1367                 ok = vectorizable_induction (phi, NULL, NULL);
1368             }
1369
1370           if (!ok)
1371             {
1372               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1373                 {
1374                   fprintf (vect_dump,
1375                            "not vectorized: relevant phi not supported: ");
1376                   print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
1377                 }
1378               return false;
1379             }
1380         }
1381
1382       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
1383         {
1384           gimple stmt = gsi_stmt (si);
1385           if (!vect_analyze_stmt (stmt, &need_to_vectorize, NULL))
1386             return false;
1387         }
1388     } /* bbs */
1389
1390   /* All operations in the loop are either irrelevant (deal with loop
1391      control, or dead), or only used outside the loop and can be moved
1392      out of the loop (e.g. invariants, inductions).  The loop can be
1393      optimized away by scalar optimizations.  We're better off not
1394      touching this loop.  */
1395   if (!need_to_vectorize)
1396     {
1397       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1398         fprintf (vect_dump,
1399                  "All the computation can be taken out of the loop.");
1400       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1401         fprintf (vect_dump,
1402                  "not vectorized: redundant loop. no profit to vectorize.");
1403       return false;
1404     }
1405
1406   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1407       && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1408     fprintf (vect_dump,
1409         "vectorization_factor = %d, niters = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1410         vectorization_factor, LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo));
1411
1412   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1413       && (LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) < vectorization_factor))
1414     {
1415       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1416         fprintf (vect_dump, "not vectorized: iteration count too small.");
1417       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1418         fprintf (vect_dump,"not vectorized: iteration count smaller than "
1419                  "vectorization factor.");
1420       return false;
1421     }
1422
1423   /* Analyze cost.  Decide if worth while to vectorize.  */
1424
1425   /* Once VF is set, SLP costs should be updated since the number of created
1426      vector stmts depends on VF.  */
1427   vect_update_slp_costs_according_to_vf (loop_vinfo);
1428
1429   min_profitable_iters = vect_estimate_min_profitable_iters (loop_vinfo);
1430   LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS (loop_vinfo) = min_profitable_iters;
1431
1432   if (min_profitable_iters < 0)
1433     {
1434       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1435         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vectorization not profitable.");
1436       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1437         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vector version will never be "
1438                  "profitable.");
1439       return false;
1440     }
1441
1442   min_scalar_loop_bound = ((PARAM_VALUE (PARAM_MIN_VECT_LOOP_BOUND)
1443                             * vectorization_factor) - 1);
1444
1445   /* Use the cost model only if it is more conservative than user specified
1446      threshold.  */
1447
1448   th = (unsigned) min_scalar_loop_bound;
1449   if (min_profitable_iters
1450       && (!min_scalar_loop_bound
1451           || min_profitable_iters > min_scalar_loop_bound))
1452     th = (unsigned) min_profitable_iters;
1453
1454   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1455       && LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) <= th)
1456     {
1457       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1458         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vectorization not "
1459                  "profitable.");
1460       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1461         fprintf (vect_dump, "not vectorized: iteration count smaller than "
1462                  "user specified loop bound parameter or minimum "
1463                  "profitable iterations (whichever is more conservative).");
1464       return false;
1465     }
1466
1467   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1468       || LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) % vectorization_factor != 0
1469       || LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
1470     {
1471       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1472         fprintf (vect_dump, "epilog loop required.");
1473       if (!vect_can_advance_ivs_p (loop_vinfo))
1474         {
1475           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1476             fprintf (vect_dump,
1477                      "not vectorized: can't create epilog loop 1.");
1478           return false;
1479         }
1480       if (!slpeel_can_duplicate_loop_p (loop, single_exit (loop)))
1481         {
1482           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1483             fprintf (vect_dump,
1484                      "not vectorized: can't create epilog loop 2.");
1485           return false;
1486         }
1487     }
1488
1489   return true;
1490 }
1491
1492
1493 /* Function vect_analyze_loop_2.
1494
1495    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
1496    for it.  The different analyses will record information in the
1497    loop_vec_info struct.  */
1498 static bool
1499 vect_analyze_loop_2 (loop_vec_info loop_vinfo)
1500 {
1501   bool ok, slp = false;
1502   int max_vf = MAX_VECTORIZATION_FACTOR;
1503   int min_vf = 2;
1504
1505   /* Find all data references in the loop (which correspond to vdefs/vuses)
1506      and analyze their evolution in the loop.  Also adjust the minimal
1507      vectorization factor according to the loads and stores.
1508
1509      FORNOW: Handle only simple, array references, which
1510      alignment can be forced, and aligned pointer-references.  */
1511
1512   ok = vect_analyze_data_refs (loop_vinfo, NULL, &min_vf);
1513   if (!ok)
1514     {
1515       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1516         fprintf (vect_dump, "bad data references.");
1517       return false;
1518     }
1519
1520   /* Classify all cross-iteration scalar data-flow cycles.
1521      Cross-iteration cycles caused by virtual phis are analyzed separately.  */
1522
1523   vect_analyze_scalar_cycles (loop_vinfo);
1524
1525   vect_pattern_recog (loop_vinfo);
1526
1527   /* Data-flow analysis to detect stmts that do not need to be vectorized.  */
1528
1529   ok = vect_mark_stmts_to_be_vectorized (loop_vinfo);
1530   if (!ok)
1531     {
1532       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1533         fprintf (vect_dump, "unexpected pattern.");
1534       return false;
1535     }
1536
1537   /* Analyze data dependences between the data-refs in the loop
1538      and adjust the maximum vectorization factor according to
1539      the dependences.
1540      FORNOW: fail at the first data dependence that we encounter.  */
1541
1542   ok = vect_analyze_data_ref_dependences (loop_vinfo, NULL, &max_vf);
1543   if (!ok
1544       || max_vf < min_vf)
1545     {
1546       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1547         fprintf (vect_dump, "bad data dependence.");
1548       return false;
1549     }
1550
1551   ok = vect_determine_vectorization_factor (loop_vinfo);
1552   if (!ok)
1553     {
1554       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1555         fprintf (vect_dump, "can't determine vectorization factor.");
1556       return false;
1557     }
1558   if (max_vf < LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo))
1559     {
1560       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1561         fprintf (vect_dump, "bad data dependence.");
1562       return false;
1563     }
1564
1565   /* Analyze the alignment of the data-refs in the loop.
1566      Fail if a data reference is found that cannot be vectorized.  */
1567
1568   ok = vect_analyze_data_refs_alignment (loop_vinfo, NULL);
1569   if (!ok)
1570     {
1571       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1572         fprintf (vect_dump, "bad data alignment.");
1573       return false;
1574     }
1575
1576   /* Analyze the access patterns of the data-refs in the loop (consecutive,
1577      complex, etc.). FORNOW: Only handle consecutive access pattern.  */
1578
1579   ok = vect_analyze_data_ref_accesses (loop_vinfo, NULL);
1580   if (!ok)
1581     {
1582       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1583         fprintf (vect_dump, "bad data access.");
1584       return false;
1585     }
1586
1587   /* Prune the list of ddrs to be tested at run-time by versioning for alias.
1588      It is important to call pruning after vect_analyze_data_ref_accesses,
1589      since we use grouping information gathered by interleaving analysis.  */
1590   ok = vect_prune_runtime_alias_test_list (loop_vinfo);
1591   if (!ok)
1592     {
1593       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1594         fprintf (vect_dump, "too long list of versioning for alias "
1595                             "run-time tests.");
1596       return false;
1597     }
1598
1599   /* This pass will decide on using loop versioning and/or loop peeling in
1600      order to enhance the alignment of data references in the loop.  */
1601
1602   ok = vect_enhance_data_refs_alignment (loop_vinfo);
1603   if (!ok)
1604     {
1605       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1606         fprintf (vect_dump, "bad data alignment.");
1607       return false;
1608     }
1609
1610   /* Check the SLP opportunities in the loop, analyze and build SLP trees.  */
1611   ok = vect_analyze_slp (loop_vinfo, NULL);
1612   if (ok)
1613     {
1614       /* Decide which possible SLP instances to SLP.  */
1615       slp = vect_make_slp_decision (loop_vinfo);
1616
1617       /* Find stmts that need to be both vectorized and SLPed.  */
1618       vect_detect_hybrid_slp (loop_vinfo);
1619     }
1620   else
1621     return false;
1622
1623   /* Scan all the operations in the loop and make sure they are
1624      vectorizable.  */
1625
1626   ok = vect_analyze_loop_operations (loop_vinfo, slp);
1627   if (!ok)
1628     {
1629       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1630         fprintf (vect_dump, "bad operation or unsupported loop bound.");
1631       return false;
1632     }
1633
1634   return true;
1635 }
1636
1637 /* Function vect_analyze_loop.
1638
1639    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
1640    for it.  The different analyses will record information in the
1641    loop_vec_info struct.  */
1642 loop_vec_info
1643 vect_analyze_loop (struct loop *loop)
1644 {
1645   loop_vec_info loop_vinfo;
1646   unsigned int vector_sizes;
1647
1648   /* Autodetect first vector size we try.  */
1649   current_vector_size = 0;
1650   vector_sizes = targetm.vectorize.autovectorize_vector_sizes ();
1651
1652   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1653     fprintf (vect_dump, "===== analyze_loop_nest =====");
1654
1655   if (loop_outer (loop)
1656       && loop_vec_info_for_loop (loop_outer (loop))
1657       && LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (loop_vec_info_for_loop (loop_outer (loop))))
1658     {
1659       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1660         fprintf (vect_dump, "outer-loop already vectorized.");
1661       return NULL;
1662     }
1663
1664   while (1)
1665     {
1666       /* Check the CFG characteristics of the loop (nesting, entry/exit).  */
1667       loop_vinfo = vect_analyze_loop_form (loop);
1668       if (!loop_vinfo)
1669         {
1670           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1671             fprintf (vect_dump, "bad loop form.");
1672           return NULL;
1673         }
1674
1675       if (vect_analyze_loop_2 (loop_vinfo))
1676         {
1677           LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (loop_vinfo) = 1;
1678
1679           return loop_vinfo;
1680         }
1681
1682       destroy_loop_vec_info (loop_vinfo, true);
1683
1684       vector_sizes &= ~current_vector_size;
1685       if (vector_sizes == 0
1686           || current_vector_size == 0)
1687         return NULL;
1688
1689       /* Try the next biggest vector size.  */
1690       current_vector_size = 1 << floor_log2 (vector_sizes);
1691       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1692         fprintf (vect_dump, "***** Re-trying analysis with "
1693                  "vector size %d\n", current_vector_size);
1694     }
1695 }
1696
1697
1698 /* Function reduction_code_for_scalar_code
1699
1700    Input:
1701    CODE - tree_code of a reduction operations.
1702
1703    Output:
1704    REDUC_CODE - the corresponding tree-code to be used to reduce the
1705       vector of partial results into a single scalar result (which
1706       will also reside in a vector) or ERROR_MARK if the operation is
1707       a supported reduction operation, but does not have such tree-code.
1708
1709    Return FALSE if CODE currently cannot be vectorized as reduction.  */
1710
1711 static bool
1712 reduction_code_for_scalar_code (enum tree_code code,
1713                                 enum tree_code *reduc_code)
1714 {
1715   switch (code)
1716     {
1717       case MAX_EXPR:
1718         *reduc_code = REDUC_MAX_EXPR;
1719         return true;
1720
1721       case MIN_EXPR:
1722         *reduc_code = REDUC_MIN_EXPR;
1723         return true;
1724
1725       case PLUS_EXPR:
1726         *reduc_code = REDUC_PLUS_EXPR;
1727         return true;
1728
1729       case MULT_EXPR:
1730       case MINUS_EXPR:
1731       case BIT_IOR_EXPR:
1732       case BIT_XOR_EXPR:
1733       case BIT_AND_EXPR:
1734         *reduc_code = ERROR_MARK;
1735         return true;
1736
1737       default:
1738        return false;
1739     }
1740 }
1741
1742
1743 /* Error reporting helper for vect_is_simple_reduction below.  GIMPLE statement
1744    STMT is printed with a message MSG. */
1745
1746 static void
1747 report_vect_op (gimple stmt, const char *msg)
1748 {
1749   fprintf (vect_dump, "%s", msg);
1750   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
1751 }
1752
1753
1754 /* Detect SLP reduction of the form:
1755
1756    #a1 = phi <a5, a0>
1757    a2 = operation (a1)
1758    a3 = operation (a2)
1759    a4 = operation (a3)
1760    a5 = operation (a4)
1761
1762    #a = phi <a5>
1763
1764    PHI is the reduction phi node (#a1 = phi <a5, a0> above)
1765    FIRST_STMT is the first reduction stmt in the chain
1766    (a2 = operation (a1)).
1767
1768    Return TRUE if a reduction chain was detected.  */
1769
1770 static bool
1771 vect_is_slp_reduction (loop_vec_info loop_info, gimple phi, gimple first_stmt)
1772 {
1773   struct loop *loop = (gimple_bb (phi))->loop_father;
1774   struct loop *vect_loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_info);
1775   enum tree_code code;
1776   gimple current_stmt = NULL, loop_use_stmt = NULL, first, next_stmt;
1777   stmt_vec_info use_stmt_info, current_stmt_info;
1778   tree lhs;
1779   imm_use_iterator imm_iter;
1780   use_operand_p use_p;
1781   int nloop_uses, size = 0, n_out_of_loop_uses;
1782   bool found = false;
1783
1784   if (loop != vect_loop)
1785     return false;
1786
1787   lhs = PHI_RESULT (phi);
1788   code = gimple_assign_rhs_code (first_stmt);
1789   while (1)
1790     {
1791       nloop_uses = 0;
1792       n_out_of_loop_uses = 0;
1793       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, lhs)
1794         {
1795           gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
1796           if (is_gimple_debug (use_stmt))
1797             continue;
1798
1799           use_stmt = USE_STMT (use_p);
1800
1801           /* Check if we got back to the reduction phi.  */
1802           if (use_stmt == phi)
1803             {
1804               loop_use_stmt = use_stmt;
1805               found = true;
1806               break;
1807             }
1808
1809           if (flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (use_stmt)))
1810             {
1811               if (vinfo_for_stmt (use_stmt)
1812                   && !STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (vinfo_for_stmt (use_stmt)))
1813                 {
1814                   loop_use_stmt = use_stmt;
1815                   nloop_uses++;
1816                 }
1817             }
1818            else
1819              n_out_of_loop_uses++;
1820
1821            /* There are can be either a single use in the loop or two uses in
1822               phi nodes.  */
1823            if (nloop_uses > 1 || (n_out_of_loop_uses && nloop_uses))
1824              return false;
1825         }
1826
1827       if (found)
1828         break;
1829
1830       /* We reached a statement with no loop uses.  */
1831       if (nloop_uses == 0)
1832         return false;
1833
1834       /* This is a loop exit phi, and we haven't reached the reduction phi.  */
1835       if (gimple_code (loop_use_stmt) == GIMPLE_PHI)
1836         return false;
1837
1838       if (!is_gimple_assign (loop_use_stmt)
1839           || code != gimple_assign_rhs_code (loop_use_stmt)
1840           || !flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (loop_use_stmt)))
1841         return false;
1842
1843       /* Insert USE_STMT into reduction chain.  */
1844       use_stmt_info = vinfo_for_stmt (loop_use_stmt);
1845       if (current_stmt)
1846         {
1847           current_stmt_info = vinfo_for_stmt (current_stmt);
1848           GROUP_NEXT_ELEMENT (current_stmt_info) = loop_use_stmt;
1849           GROUP_FIRST_ELEMENT (use_stmt_info)
1850             = GROUP_FIRST_ELEMENT (current_stmt_info);
1851         }
1852       else
1853         GROUP_FIRST_ELEMENT (use_stmt_info) = loop_use_stmt;
1854
1855       lhs = gimple_assign_lhs (loop_use_stmt);
1856       current_stmt = loop_use_stmt;
1857       size++;
1858    }
1859
1860   if (!found || loop_use_stmt != phi || size < 2)
1861     return false;
1862
1863   /* Swap the operands, if needed, to make the reduction operand be the second
1864      operand.  */
1865   lhs = PHI_RESULT (phi);
1866   next_stmt = GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (current_stmt));
1867   while (next_stmt)
1868     {
1869       if (gimple_assign_rhs2 (next_stmt) == lhs)
1870         {
1871           tree op = gimple_assign_rhs1 (next_stmt);
1872           gimple def_stmt = NULL;
1873
1874           if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
1875             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
1876
1877           /* Check that the other def is either defined in the loop
1878              ("vect_internal_def"), or it's an induction (defined by a
1879              loop-header phi-node).  */
1880           if (def_stmt
1881               && gimple_bb (def_stmt)
1882               && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
1883               && (is_gimple_assign (def_stmt)
1884                   || is_gimple_call (def_stmt)
1885                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_stmt))
1886                            == vect_induction_def
1887                   || (gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI
1888                       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_stmt))
1889                                   == vect_internal_def
1890                       && !is_loop_header_bb_p (gimple_bb (def_stmt)))))
1891             {
1892               lhs = gimple_assign_lhs (next_stmt);
1893               next_stmt = GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (next_stmt));
1894               continue;
1895             }
1896
1897           return false;
1898         }
1899       else
1900         {
1901           tree op = gimple_assign_rhs2 (next_stmt);
1902           gimple def_stmt = NULL;
1903
1904           if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
1905             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
1906
1907           /* Check that the other def is either defined in the loop
1908             ("vect_internal_def"), or it's an induction (defined by a
1909             loop-header phi-node).  */
1910           if (def_stmt
1911               && gimple_bb (def_stmt)
1912               && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
1913               && (is_gimple_assign (def_stmt)
1914                   || is_gimple_call (def_stmt)
1915                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_stmt))
1916                               == vect_induction_def
1917                   || (gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI
1918                       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_stmt))
1919                                   == vect_internal_def
1920                       && !is_loop_header_bb_p (gimple_bb (def_stmt)))))
1921             {
1922               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1923                 {
1924                   fprintf (vect_dump, "swapping oprnds: ");
1925                   print_gimple_stmt (vect_dump, next_stmt, 0, TDF_SLIM);
1926                 }
1927
1928               swap_tree_operands (next_stmt,
1929                                   gimple_assign_rhs1_ptr (next_stmt),
1930                                   gimple_assign_rhs2_ptr (next_stmt));
1931               mark_symbols_for_renaming (next_stmt);
1932             }
1933           else
1934             return false;
1935         }
1936
1937       lhs = gimple_assign_lhs (next_stmt);
1938       next_stmt = GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (next_stmt));
1939     }
1940
1941   /* Save the chain for further analysis in SLP detection.  */
1942   first = GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (current_stmt));
1943   VEC_safe_push (gimple, heap, LOOP_VINFO_REDUCTION_CHAINS (loop_info), first);
1944   GROUP_SIZE (vinfo_for_stmt (first)) = size;
1945
1946   return true;
1947 }
1948
1949
1950 /* Function vect_is_simple_reduction_1
1951
1952    (1) Detect a cross-iteration def-use cycle that represents a simple
1953    reduction computation.  We look for the following pattern:
1954
1955    loop_header:
1956      a1 = phi < a0, a2 >
1957      a3 = ...
1958      a2 = operation (a3, a1)
1959
1960    such that:
1961    1. operation is commutative and associative and it is safe to
1962       change the order of the computation (if CHECK_REDUCTION is true)
1963    2. no uses for a2 in the loop (a2 is used out of the loop)
1964    3. no uses of a1 in the loop besides the reduction operation
1965    4. no uses of a1 outside the loop.
1966
1967    Conditions 1,4 are tested here.
1968    Conditions 2,3 are tested in vect_mark_stmts_to_be_vectorized.
1969
1970    (2) Detect a cross-iteration def-use cycle in nested loops, i.e.,
1971    nested cycles, if CHECK_REDUCTION is false.
1972
1973    (3) Detect cycles of phi nodes in outer-loop vectorization, i.e., double
1974    reductions:
1975
1976      a1 = phi < a0, a2 >
1977      inner loop (def of a3)
1978      a2 = phi < a3 >
1979
1980    If MODIFY is true it tries also to rework the code in-place to enable
1981    detection of more reduction patterns.  For the time being we rewrite
1982    "res -= RHS" into "rhs += -RHS" when it seems worthwhile.
1983 */
1984
1985 static gimple
1986 vect_is_simple_reduction_1 (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
1987                             bool check_reduction, bool *double_reduc,
1988                             bool modify)
1989 {
1990   struct loop *loop = (gimple_bb (phi))->loop_father;
1991   struct loop *vect_loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_info);
1992   edge latch_e = loop_latch_edge (loop);
1993   tree loop_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, latch_e);
1994   gimple def_stmt, def1 = NULL, def2 = NULL;
1995   enum tree_code orig_code, code;
1996   tree op1, op2, op3 = NULL_TREE, op4 = NULL_TREE;
1997   tree type;
1998   int nloop_uses;
1999   tree name;
2000   imm_use_iterator imm_iter;
2001   use_operand_p use_p;
2002   bool phi_def;
2003
2004   *double_reduc = false;
2005
2006   /* If CHECK_REDUCTION is true, we assume inner-most loop vectorization,
2007      otherwise, we assume outer loop vectorization.  */
2008   gcc_assert ((check_reduction && loop == vect_loop)
2009               || (!check_reduction && flow_loop_nested_p (vect_loop, loop)));
2010
2011   name = PHI_RESULT (phi);
2012   nloop_uses = 0;
2013   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, name)
2014     {
2015       gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
2016       if (is_gimple_debug (use_stmt))
2017         continue;
2018
2019       if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (use_stmt)))
2020         {
2021           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2022             fprintf (vect_dump, "intermediate value used outside loop.");
2023
2024           return NULL;
2025         }
2026
2027       if (vinfo_for_stmt (use_stmt)
2028           && !is_pattern_stmt_p (vinfo_for_stmt (use_stmt)))
2029         nloop_uses++;
2030       if (nloop_uses > 1)
2031         {
2032           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2033             fprintf (vect_dump, "reduction used in loop.");
2034           return NULL;
2035         }
2036     }
2037
2038   if (TREE_CODE (loop_arg) != SSA_NAME)
2039     {
2040       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2041         {
2042           fprintf (vect_dump, "reduction: not ssa_name: ");
2043           print_generic_expr (vect_dump, loop_arg, TDF_SLIM);
2044         }
2045       return NULL;
2046     }
2047
2048   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (loop_arg);
2049   if (!def_stmt)
2050     {
2051       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2052         fprintf (vect_dump, "reduction: no def_stmt.");
2053       return NULL;
2054     }
2055
2056   if (!is_gimple_assign (def_stmt) && gimple_code (def_stmt) != GIMPLE_PHI)
2057     {
2058       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2059         print_gimple_stmt (vect_dump, def_stmt, 0, TDF_SLIM);
2060       return NULL;
2061     }
2062
2063   if (is_gimple_assign (def_stmt))
2064     {
2065       name = gimple_assign_lhs (def_stmt);
2066       phi_def = false;
2067     }
2068   else
2069     {
2070       name = PHI_RESULT (def_stmt);
2071       phi_def = true;
2072     }
2073
2074   nloop_uses = 0;
2075   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, name)
2076     {
2077       gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
2078       if (is_gimple_debug (use_stmt))
2079         continue;
2080       if (flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (use_stmt))
2081           && vinfo_for_stmt (use_stmt)
2082           && !is_pattern_stmt_p (vinfo_for_stmt (use_stmt)))
2083         nloop_uses++;
2084       if (nloop_uses > 1)
2085         {
2086           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2087             fprintf (vect_dump, "reduction used in loop.");
2088           return NULL;
2089         }
2090     }
2091
2092   /* If DEF_STMT is a phi node itself, we expect it to have a single argument
2093      defined in the inner loop.  */
2094   if (phi_def)
2095     {
2096       op1 = PHI_ARG_DEF (def_stmt, 0);
2097
2098       if (gimple_phi_num_args (def_stmt) != 1
2099           || TREE_CODE (op1) != SSA_NAME)
2100         {
2101           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2102             fprintf (vect_dump, "unsupported phi node definition.");
2103
2104           return NULL;
2105         }
2106
2107       def1 = SSA_NAME_DEF_STMT (op1);
2108       if (flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
2109           && loop->inner
2110           && flow_bb_inside_loop_p (loop->inner, gimple_bb (def1))
2111           && is_gimple_assign (def1))
2112         {
2113           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2114             report_vect_op (def_stmt, "detected double reduction: ");
2115
2116           *double_reduc = true;
2117           return def_stmt;
2118         }
2119
2120       return NULL;
2121     }
2122
2123   code = orig_code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
2124
2125   /* We can handle "res -= x[i]", which is non-associative by
2126      simply rewriting this into "res += -x[i]".  Avoid changing
2127      gimple instruction for the first simple tests and only do this
2128      if we're allowed to change code at all.  */
2129   if (code == MINUS_EXPR
2130       && modify
2131       && (op1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt))
2132       && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
2133       && SSA_NAME_DEF_STMT (op1) == phi)
2134     code = PLUS_EXPR;
2135
2136   if (check_reduction
2137       && (!commutative_tree_code (code) || !associative_tree_code (code)))
2138     {
2139       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2140         report_vect_op (def_stmt, "reduction: not commutative/associative: ");
2141       return NULL;
2142     }
2143
2144   if (get_gimple_rhs_class (code) != GIMPLE_BINARY_RHS)
2145     {
2146       if (code != COND_EXPR)
2147         {
2148           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2149             report_vect_op (def_stmt, "reduction: not binary operation: ");
2150
2151           return NULL;
2152         }
2153
2154       op3 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2155       if (COMPARISON_CLASS_P (op3))
2156         {
2157           op4 = TREE_OPERAND (op3, 1);
2158           op3 = TREE_OPERAND (op3, 0);
2159         }
2160
2161       op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
2162       op2 = gimple_assign_rhs3 (def_stmt);
2163
2164       if (TREE_CODE (op1) != SSA_NAME && TREE_CODE (op2) != SSA_NAME)
2165         {
2166           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2167             report_vect_op (def_stmt, "reduction: uses not ssa_names: ");
2168
2169           return NULL;
2170         }
2171     }
2172   else
2173     {
2174       op1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2175       op2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
2176
2177       if (TREE_CODE (op1) != SSA_NAME && TREE_CODE (op2) != SSA_NAME)
2178         {
2179           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2180             report_vect_op (def_stmt, "reduction: uses not ssa_names: ");
2181
2182           return NULL;
2183         }
2184    }
2185
2186   type = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (def_stmt));
2187   if ((TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
2188        && !types_compatible_p (type,TREE_TYPE (op1)))
2189       || (TREE_CODE (op2) == SSA_NAME
2190           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op2)))
2191       || (op3 && TREE_CODE (op3) == SSA_NAME
2192           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op3)))
2193       || (op4 && TREE_CODE (op4) == SSA_NAME
2194           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op4))))
2195     {
2196       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2197         {
2198           fprintf (vect_dump, "reduction: multiple types: operation type: ");
2199           print_generic_expr (vect_dump, type, TDF_SLIM);
2200           fprintf (vect_dump, ", operands types: ");
2201           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op1), TDF_SLIM);
2202           fprintf (vect_dump, ",");
2203           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op2), TDF_SLIM);
2204           if (op3)
2205             {
2206               fprintf (vect_dump, ",");
2207               print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op3), TDF_SLIM);
2208             }
2209
2210           if (op4)
2211             {
2212               fprintf (vect_dump, ",");
2213               print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op4), TDF_SLIM);
2214             }
2215         }
2216
2217       return NULL;
2218     }
2219
2220   /* Check that it's ok to change the order of the computation.
2221      Generally, when vectorizing a reduction we change the order of the
2222      computation.  This may change the behavior of the program in some
2223      cases, so we need to check that this is ok.  One exception is when
2224      vectorizing an outer-loop: the inner-loop is executed sequentially,
2225      and therefore vectorizing reductions in the inner-loop during
2226      outer-loop vectorization is safe.  */
2227
2228   /* CHECKME: check for !flag_finite_math_only too?  */
2229   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type) && !flag_associative_math
2230       && check_reduction)
2231     {
2232       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
2233       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2234         report_vect_op (def_stmt, "reduction: unsafe fp math optimization: ");
2235       return NULL;
2236     }
2237   else if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
2238            && check_reduction)
2239     {
2240       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
2241       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2242         report_vect_op (def_stmt, "reduction: unsafe int math optimization: ");
2243       return NULL;
2244     }
2245   else if (SAT_FIXED_POINT_TYPE_P (type) && check_reduction)
2246     {
2247       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
2248       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2249         report_vect_op (def_stmt,
2250                         "reduction: unsafe fixed-point math optimization: ");
2251       return NULL;
2252     }
2253
2254   /* If we detected "res -= x[i]" earlier, rewrite it into
2255      "res += -x[i]" now.  If this turns out to be useless reassoc
2256      will clean it up again.  */
2257   if (orig_code == MINUS_EXPR)
2258     {
2259       tree rhs = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
2260       tree negrhs = make_ssa_name (SSA_NAME_VAR (rhs), NULL);
2261       gimple negate_stmt = gimple_build_assign_with_ops (NEGATE_EXPR, negrhs,
2262                                                          rhs, NULL);
2263       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (def_stmt);
2264       set_vinfo_for_stmt (negate_stmt, new_stmt_vec_info (negate_stmt, 
2265                                                           loop_info, NULL));
2266       gsi_insert_before (&gsi, negate_stmt, GSI_NEW_STMT);
2267       gimple_assign_set_rhs2 (def_stmt, negrhs);
2268       gimple_assign_set_rhs_code (def_stmt, PLUS_EXPR);
2269       update_stmt (def_stmt);
2270     }
2271
2272   /* Reduction is safe. We're dealing with one of the following:
2273      1) integer arithmetic and no trapv
2274      2) floating point arithmetic, and special flags permit this optimization
2275      3) nested cycle (i.e., outer loop vectorization).  */
2276   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2277     def1 = SSA_NAME_DEF_STMT (op1);
2278
2279   if (TREE_CODE (op2) == SSA_NAME)
2280     def2 = SSA_NAME_DEF_STMT (op2);
2281
2282   if (code != COND_EXPR
2283       && ((!def1 || gimple_nop_p (def1)) && (!def2 || gimple_nop_p (def2))))
2284     {
2285       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2286         report_vect_op (def_stmt, "reduction: no defs for operands: ");
2287       return NULL;
2288     }
2289
2290   /* Check that one def is the reduction def, defined by PHI,
2291      the other def is either defined in the loop ("vect_internal_def"),
2292      or it's an induction (defined by a loop-header phi-node).  */
2293
2294   if (def2 && def2 == phi
2295       && (code == COND_EXPR
2296           || !def1 || gimple_nop_p (def1)
2297           || (def1 && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def1))
2298               && (is_gimple_assign (def1)
2299                   || is_gimple_call (def1)
2300                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def1))
2301                       == vect_induction_def
2302                   || (gimple_code (def1) == GIMPLE_PHI
2303                       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def1))
2304                           == vect_internal_def
2305                       && !is_loop_header_bb_p (gimple_bb (def1)))))))
2306     {
2307       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2308         report_vect_op (def_stmt, "detected reduction: ");
2309       return def_stmt;
2310     }
2311
2312   if (def1 && def1 == phi
2313       && (code == COND_EXPR
2314           || !def2 || gimple_nop_p (def2)
2315           || (def2 && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def2))
2316               && (is_gimple_assign (def2)
2317                   || is_gimple_call (def2)
2318                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def2))
2319                       == vect_induction_def
2320                   || (gimple_code (def2) == GIMPLE_PHI
2321                       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def2))
2322                           == vect_internal_def
2323                       && !is_loop_header_bb_p (gimple_bb (def2)))))))
2324     {
2325       if (check_reduction)
2326         {
2327           /* Swap operands (just for simplicity - so that the rest of the code
2328              can assume that the reduction variable is always the last (second)
2329              argument).  */
2330           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2331             report_vect_op (def_stmt,
2332                             "detected reduction: need to swap operands: ");
2333
2334           swap_tree_operands (def_stmt, gimple_assign_rhs1_ptr (def_stmt),
2335                               gimple_assign_rhs2_ptr (def_stmt));
2336         }
2337       else
2338         {
2339           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2340             report_vect_op (def_stmt, "detected reduction: ");
2341         }
2342
2343       return def_stmt;
2344     }
2345
2346   /* Try to find SLP reduction chain.  */
2347   if (check_reduction && vect_is_slp_reduction (loop_info, phi, def_stmt))
2348     {
2349       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2350         report_vect_op (def_stmt, "reduction: detected reduction chain: ");
2351
2352       return def_stmt;
2353     }
2354
2355   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2356     report_vect_op (def_stmt, "reduction: unknown pattern: ");
2357        
2358   return NULL;
2359 }
2360
2361 /* Wrapper around vect_is_simple_reduction_1, that won't modify code
2362    in-place.  Arguments as there.  */
2363
2364 static gimple
2365 vect_is_simple_reduction (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
2366                           bool check_reduction, bool *double_reduc)
2367 {
2368   return vect_is_simple_reduction_1 (loop_info, phi, check_reduction,
2369                                      double_reduc, false);
2370 }
2371
2372 /* Wrapper around vect_is_simple_reduction_1, which will modify code
2373    in-place if it enables detection of more reductions.  Arguments
2374    as there.  */
2375
2376 gimple
2377 vect_force_simple_reduction (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
2378                           bool check_reduction, bool *double_reduc)
2379 {
2380   return vect_is_simple_reduction_1 (loop_info, phi, check_reduction,
2381                                      double_reduc, true);
2382 }
2383
2384 /* Calculate the cost of one scalar iteration of the loop.  */
2385 int
2386 vect_get_single_scalar_iteraion_cost (loop_vec_info loop_vinfo)
2387 {
2388   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2389   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
2390   int nbbs = loop->num_nodes, factor, scalar_single_iter_cost = 0;
2391   int innerloop_iters, i, stmt_cost;
2392
2393   /* Count statements in scalar loop.  Using this as scalar cost for a single
2394      iteration for now.
2395
2396      TODO: Add outer loop support.
2397
2398      TODO: Consider assigning different costs to different scalar
2399      statements.  */
2400
2401   /* FORNOW.  */
2402   innerloop_iters = 1;
2403   if (loop->inner)
2404     innerloop_iters = 50; /* FIXME */
2405
2406   for (i = 0; i < nbbs; i++)
2407     {
2408       gimple_stmt_iterator si;
2409       basic_block bb = bbs[i];
2410
2411       if (bb->loop_father == loop->inner)
2412         factor = innerloop_iters;
2413       else
2414         factor = 1;
2415
2416       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
2417         {
2418           gimple stmt = gsi_stmt (si);
2419           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
2420
2421           if (!is_gimple_assign (stmt) && !is_gimple_call (stmt))
2422             continue;
2423
2424           /* Skip stmts that are not vectorized inside the loop.  */
2425           if (stmt_info
2426               && !STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
2427               && (!STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info)
2428                   || !VECTORIZABLE_CYCLE_DEF (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info)))
2429               && !STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_info))
2430             continue;
2431
2432           if (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (stmt)))
2433             {
2434               if (DR_IS_READ (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (stmt))))
2435                stmt_cost = vect_get_cost (scalar_load);
2436              else
2437                stmt_cost = vect_get_cost (scalar_store);
2438             }
2439           else
2440             stmt_cost = vect_get_cost (scalar_stmt);
2441
2442           scalar_single_iter_cost += stmt_cost * factor;
2443         }
2444     }
2445   return scalar_single_iter_cost;
2446 }
2447
2448 /* Calculate cost of peeling the loop PEEL_ITERS_PROLOGUE times.  */
2449 int
2450 vect_get_known_peeling_cost (loop_vec_info loop_vinfo, int peel_iters_prologue,
2451                              int *peel_iters_epilogue,
2452                              int scalar_single_iter_cost)
2453 {
2454   int peel_guard_costs = 0;
2455   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2456
2457   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo))
2458     {
2459       *peel_iters_epilogue = vf/2;
2460       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2461         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2462                             "epilogue peel iters set to vf/2 because "
2463                             "loop iterations are unknown .");
2464
2465       /* If peeled iterations are known but number of scalar loop
2466          iterations are unknown, count a taken branch per peeled loop.  */
2467       peel_guard_costs =  2 * vect_get_cost (cond_branch_taken);
2468     }
2469   else
2470     {
2471       int niters = LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo);
2472       peel_iters_prologue = niters < peel_iters_prologue ?
2473                             niters : peel_iters_prologue;
2474       *peel_iters_epilogue = (niters - peel_iters_prologue) % vf;
2475       /* If we need to peel for gaps, but no peeling is required, we have to
2476          peel VF iterations.  */
2477       if (LOOP_VINFO_PEELING_FOR_GAPS (loop_vinfo) && !*peel_iters_epilogue)
2478         *peel_iters_epilogue = vf;
2479     }
2480
2481    return (peel_iters_prologue * scalar_single_iter_cost)
2482             + (*peel_iters_epilogue * scalar_single_iter_cost)
2483            + peel_guard_costs;
2484 }
2485
2486 /* Function vect_estimate_min_profitable_iters
2487
2488    Return the number of iterations required for the vector version of the
2489    loop to be profitable relative to the cost of the scalar version of the
2490    loop.
2491
2492    TODO: Take profile info into account before making vectorization
2493    decisions, if available.  */
2494
2495 int
2496 vect_estimate_min_profitable_iters (loop_vec_info loop_vinfo)
2497 {
2498   int i;
2499   int min_profitable_iters;
2500   int peel_iters_prologue;
2501   int peel_iters_epilogue;
2502   int vec_inside_cost = 0;
2503   int vec_outside_cost = 0;
2504   int scalar_single_iter_cost = 0;
2505   int scalar_outside_cost = 0;
2506   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2507   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2508   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
2509   int nbbs = loop->num_nodes;
2510   int npeel = LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo);
2511   int peel_guard_costs = 0;
2512   int innerloop_iters = 0, factor;
2513   VEC (slp_instance, heap) *slp_instances;
2514   slp_instance instance;
2515
2516   /* Cost model disabled.  */
2517   if (!flag_vect_cost_model)
2518     {
2519       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2520         fprintf (vect_dump, "cost model disabled.");
2521       return 0;
2522     }
2523
2524   /* Requires loop versioning tests to handle misalignment.  */
2525   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
2526     {
2527       /*  FIXME: Make cost depend on complexity of individual check.  */
2528       vec_outside_cost +=
2529         VEC_length (gimple, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
2530       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2531         fprintf (vect_dump, "cost model: Adding cost of checks for loop "
2532                  "versioning to treat misalignment.\n");
2533     }
2534
2535   /* Requires loop versioning with alias checks.  */
2536   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2537     {
2538       /*  FIXME: Make cost depend on complexity of individual check.  */
2539       vec_outside_cost +=
2540         VEC_length (ddr_p, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo));
2541       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2542         fprintf (vect_dump, "cost model: Adding cost of checks for loop "
2543                  "versioning aliasing.\n");
2544     }
2545
2546   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2547       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2548     vec_outside_cost += vect_get_cost (cond_branch_taken); 
2549
2550   /* Count statements in scalar loop.  Using this as scalar cost for a single
2551      iteration for now.
2552
2553      TODO: Add outer loop support.
2554
2555      TODO: Consider assigning different costs to different scalar
2556      statements.  */
2557
2558   /* FORNOW.  */
2559   if (loop->inner)
2560     innerloop_iters = 50; /* FIXME */
2561
2562   for (i = 0; i < nbbs; i++)
2563     {
2564       gimple_stmt_iterator si;
2565       basic_block bb = bbs[i];
2566
2567       if (bb->loop_father == loop->inner)
2568         factor = innerloop_iters;
2569       else
2570         factor = 1;
2571
2572       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
2573         {
2574           gimple stmt = gsi_stmt (si);
2575           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
2576
2577           if (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_info))
2578             {
2579               stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
2580               stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
2581             }
2582
2583           /* Skip stmts that are not vectorized inside the loop.  */
2584           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
2585               && (!STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info)
2586                  || !VECTORIZABLE_CYCLE_DEF (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info))))
2587             continue;
2588
2589           vec_inside_cost += STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) * factor;
2590           /* FIXME: for stmts in the inner-loop in outer-loop vectorization,
2591              some of the "outside" costs are generated inside the outer-loop.  */
2592           vec_outside_cost += STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info);
2593           if (is_pattern_stmt_p (stmt_info)
2594               && STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ (stmt_info))
2595             {
2596               gimple_stmt_iterator gsi;
2597               
2598               for (gsi = gsi_start (STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ (stmt_info));
2599                    !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
2600                 {
2601                   gimple pattern_def_stmt = gsi_stmt (gsi);
2602                   stmt_vec_info pattern_def_stmt_info
2603                     = vinfo_for_stmt (pattern_def_stmt);
2604                   if (STMT_VINFO_RELEVANT_P (pattern_def_stmt_info)
2605                       || STMT_VINFO_LIVE_P (pattern_def_stmt_info))
2606                     {
2607                       vec_inside_cost
2608                         += STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST
2609                            (pattern_def_stmt_info) * factor;
2610                       vec_outside_cost
2611                         += STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST
2612                            (pattern_def_stmt_info);
2613                     }
2614                 }
2615             }
2616         }
2617     }
2618
2619   scalar_single_iter_cost = vect_get_single_scalar_iteraion_cost (loop_vinfo);
2620
2621   /* Add additional cost for the peeled instructions in prologue and epilogue
2622      loop.
2623
2624      FORNOW: If we don't know the value of peel_iters for prologue or epilogue
2625      at compile-time - we assume it's vf/2 (the worst would be vf-1).
2626
2627      TODO: Build an expression that represents peel_iters for prologue and
2628      epilogue to be used in a run-time test.  */
2629
2630   if (npeel  < 0)
2631     {
2632       peel_iters_prologue = vf/2;
2633       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2634         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2635                  "prologue peel iters set to vf/2.");
2636
2637       /* If peeling for alignment is unknown, loop bound of main loop becomes
2638          unknown.  */
2639       peel_iters_epilogue = vf/2;
2640       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2641         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2642                  "epilogue peel iters set to vf/2 because "
2643                  "peeling for alignment is unknown .");
2644
2645       /* If peeled iterations are unknown, count a taken branch and a not taken
2646          branch per peeled loop. Even if scalar loop iterations are known,
2647          vector iterations are not known since peeled prologue iterations are
2648          not known. Hence guards remain the same.  */
2649       peel_guard_costs +=  2 * (vect_get_cost (cond_branch_taken)
2650                                 + vect_get_cost (cond_branch_not_taken));
2651       vec_outside_cost += (peel_iters_prologue * scalar_single_iter_cost)
2652                            + (peel_iters_epilogue * scalar_single_iter_cost)
2653                            + peel_guard_costs;
2654     }
2655   else
2656     {
2657       peel_iters_prologue = npeel;
2658       vec_outside_cost += vect_get_known_peeling_cost (loop_vinfo,
2659                                     peel_iters_prologue, &peel_iters_epilogue,
2660                                     scalar_single_iter_cost);
2661     }
2662
2663   /* FORNOW: The scalar outside cost is incremented in one of the
2664      following ways:
2665
2666      1. The vectorizer checks for alignment and aliasing and generates
2667      a condition that allows dynamic vectorization.  A cost model
2668      check is ANDED with the versioning condition.  Hence scalar code
2669      path now has the added cost of the versioning check.
2670
2671        if (cost > th & versioning_check)
2672          jmp to vector code
2673
2674      Hence run-time scalar is incremented by not-taken branch cost.
2675
2676      2. The vectorizer then checks if a prologue is required.  If the
2677      cost model check was not done before during versioning, it has to
2678      be done before the prologue check.
2679
2680        if (cost <= th)
2681          prologue = scalar_iters
2682        if (prologue == 0)
2683          jmp to vector code
2684        else
2685          execute prologue
2686        if (prologue == num_iters)
2687          go to exit
2688
2689      Hence the run-time scalar cost is incremented by a taken branch,
2690      plus a not-taken branch, plus a taken branch cost.
2691
2692      3. The vectorizer then checks if an epilogue is required.  If the
2693      cost model check was not done before during prologue check, it
2694      has to be done with the epilogue check.
2695
2696        if (prologue == 0)
2697          jmp to vector code
2698        else
2699          execute prologue
2700        if (prologue == num_iters)
2701          go to exit
2702        vector code:
2703          if ((cost <= th) | (scalar_iters-prologue-epilogue == 0))
2704            jmp to epilogue
2705
2706      Hence the run-time scalar cost should be incremented by 2 taken
2707      branches.
2708
2709      TODO: The back end may reorder the BBS's differently and reverse
2710      conditions/branch directions.  Change the estimates below to
2711      something more reasonable.  */
2712
2713   /* If the number of iterations is known and we do not do versioning, we can
2714      decide whether to vectorize at compile time.  Hence the scalar version
2715      do not carry cost model guard costs.  */
2716   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
2717       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2718       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2719     {
2720       /* Cost model check occurs at versioning.  */
2721       if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2722           || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2723         scalar_outside_cost += vect_get_cost (cond_branch_not_taken);
2724       else
2725         {
2726           /* Cost model check occurs at prologue generation.  */
2727           if (LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo) < 0)
2728             scalar_outside_cost += 2 * vect_get_cost (cond_branch_taken)
2729                                    + vect_get_cost (cond_branch_not_taken); 
2730           /* Cost model check occurs at epilogue generation.  */
2731           else
2732             scalar_outside_cost += 2 * vect_get_cost (cond_branch_taken); 
2733         }
2734     }
2735
2736   /* Add SLP costs.  */
2737   slp_instances = LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo);
2738   FOR_EACH_VEC_ELT (slp_instance, slp_instances, i, instance)
2739     {
2740       vec_outside_cost += SLP_INSTANCE_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (instance);
2741       vec_inside_cost += SLP_INSTANCE_INSIDE_OF_LOOP_COST (instance);
2742     }
2743
2744   /* Calculate number of iterations required to make the vector version
2745      profitable, relative to the loop bodies only.  The following condition
2746      must hold true:
2747      SIC * niters + SOC > VIC * ((niters-PL_ITERS-EP_ITERS)/VF) + VOC
2748      where
2749      SIC = scalar iteration cost, VIC = vector iteration cost,
2750      VOC = vector outside cost, VF = vectorization factor,
2751      PL_ITERS = prologue iterations, EP_ITERS= epilogue iterations
2752      SOC = scalar outside cost for run time cost model check.  */
2753
2754   if ((scalar_single_iter_cost * vf) > vec_inside_cost)
2755     {
2756       if (vec_outside_cost <= 0)
2757         min_profitable_iters = 1;
2758       else
2759         {
2760           min_profitable_iters = ((vec_outside_cost - scalar_outside_cost) * vf
2761                                   - vec_inside_cost * peel_iters_prologue
2762                                   - vec_inside_cost * peel_iters_epilogue)
2763                                  / ((scalar_single_iter_cost * vf)
2764                                     - vec_inside_cost);
2765
2766           if ((scalar_single_iter_cost * vf * min_profitable_iters)
2767               <= ((vec_inside_cost * min_profitable_iters)
2768                   + ((vec_outside_cost - scalar_outside_cost) * vf)))
2769             min_profitable_iters++;
2770         }
2771     }
2772   /* vector version will never be profitable.  */
2773   else
2774     {
2775       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2776         fprintf (vect_dump, "cost model: the vector iteration cost = %d "
2777                  "divided by the scalar iteration cost = %d "
2778                  "is greater or equal to the vectorization factor = %d.",
2779                  vec_inside_cost, scalar_single_iter_cost, vf);
2780       return -1;
2781     }
2782
2783   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2784     {
2785       fprintf (vect_dump, "Cost model analysis: \n");
2786       fprintf (vect_dump, "  Vector inside of loop cost: %d\n",
2787                vec_inside_cost);
2788       fprintf (vect_dump, "  Vector outside of loop cost: %d\n",
2789                vec_outside_cost);
2790       fprintf (vect_dump, "  Scalar iteration cost: %d\n",
2791                scalar_single_iter_cost);
2792       fprintf (vect_dump, "  Scalar outside cost: %d\n", scalar_outside_cost);
2793       fprintf (vect_dump, "  prologue iterations: %d\n",
2794                peel_iters_prologue);
2795       fprintf (vect_dump, "  epilogue iterations: %d\n",
2796                peel_iters_epilogue);
2797       fprintf (vect_dump, "  Calculated minimum iters for profitability: %d\n",
2798                min_profitable_iters);
2799     }
2800
2801   min_profitable_iters =
2802         min_profitable_iters < vf ? vf : min_profitable_iters;
2803
2804   /* Because the condition we create is:
2805      if (niters <= min_profitable_iters)
2806        then skip the vectorized loop.  */
2807   min_profitable_iters--;
2808
2809   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2810     fprintf (vect_dump, "  Profitability threshold = %d\n",
2811              min_profitable_iters);
2812
2813   return min_profitable_iters;
2814 }
2815
2816
2817 /* TODO: Close dependency between vect_model_*_cost and vectorizable_*
2818    functions. Design better to avoid maintenance issues.  */
2819
2820 /* Function vect_model_reduction_cost.
2821
2822    Models cost for a reduction operation, including the vector ops
2823    generated within the strip-mine loop, the initial definition before
2824    the loop, and the epilogue code that must be generated.  */
2825
2826 static bool
2827 vect_model_reduction_cost (stmt_vec_info stmt_info, enum tree_code reduc_code,
2828                            int ncopies)
2829 {
2830   int outer_cost = 0;
2831   enum tree_code code;
2832   optab optab;
2833   tree vectype;
2834   gimple stmt, orig_stmt;
2835   tree reduction_op;
2836   enum machine_mode mode;
2837   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
2838   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2839
2840
2841   /* Cost of reduction op inside loop.  */
2842   STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) 
2843     += ncopies * vect_get_cost (vector_stmt);
2844
2845   stmt = STMT_VINFO_STMT (stmt_info);
2846
2847   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
2848     {
2849     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
2850       gcc_assert (TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == ternary_op);
2851       reduction_op = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (stmt), 2);
2852       break;
2853     case GIMPLE_UNARY_RHS:
2854       reduction_op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2855       break;
2856     case GIMPLE_BINARY_RHS:
2857       reduction_op = gimple_assign_rhs2 (stmt);
2858       break;
2859     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
2860       reduction_op = gimple_assign_rhs3 (stmt);
2861       break;
2862     default:
2863       gcc_unreachable ();
2864     }
2865
2866   vectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (reduction_op));
2867   if (!vectype)
2868     {
2869       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2870         {
2871           fprintf (vect_dump, "unsupported data-type ");
2872           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (reduction_op), TDF_SLIM);
2873         }
2874       return false;
2875    }
2876
2877   mode = TYPE_MODE (vectype);
2878   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
2879
2880   if (!orig_stmt)
2881     orig_stmt = STMT_VINFO_STMT (stmt_info);
2882
2883   code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
2884
2885   /* Add in cost for initial definition.  */
2886   outer_cost += vect_get_cost (scalar_to_vec);
2887
2888   /* Determine cost of epilogue code.
2889
2890      We have a reduction operator that will reduce the vector in one statement.
2891      Also requires scalar extract.  */
2892
2893   if (!nested_in_vect_loop_p (loop, orig_stmt))
2894     {
2895       if (reduc_code != ERROR_MARK)
2896         outer_cost += vect_get_cost (vector_stmt) 
2897                       + vect_get_cost (vec_to_scalar); 
2898       else
2899         {
2900           int vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
2901           tree bitsize =
2902             TYPE_SIZE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (orig_stmt)));
2903           int element_bitsize = tree_low_cst (bitsize, 1);
2904           int nelements = vec_size_in_bits / element_bitsize;
2905
2906           optab = optab_for_tree_code (code, vectype, optab_default);
2907
2908           /* We have a whole vector shift available.  */
2909           if (VECTOR_MODE_P (mode)
2910               && optab_handler (optab, mode) != CODE_FOR_nothing
2911               && optab_handler (vec_shr_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
2912             /* Final reduction via vector shifts and the reduction operator. Also
2913                requires scalar extract.  */
2914             outer_cost += ((exact_log2(nelements) * 2) 
2915               * vect_get_cost (vector_stmt) 
2916               + vect_get_cost (vec_to_scalar));
2917           else
2918             /* Use extracts and reduction op for final reduction.  For N elements,
2919                we have N extracts and N-1 reduction ops.  */
2920             outer_cost += ((nelements + nelements - 1) 
2921               * vect_get_cost (vector_stmt));
2922         }
2923     }
2924
2925   STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) = outer_cost;
2926
2927   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2928     fprintf (vect_dump, "vect_model_reduction_cost: inside_cost = %d, "
2929              "outside_cost = %d .", STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info),
2930              STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info));
2931
2932   return true;
2933 }
2934
2935
2936 /* Function vect_model_induction_cost.
2937
2938    Models cost for induction operations.  */
2939
2940 static void
2941 vect_model_induction_cost (stmt_vec_info stmt_info, int ncopies)
2942 {
2943   /* loop cost for vec_loop.  */
2944   STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) 
2945     = ncopies * vect_get_cost (vector_stmt);
2946   /* prologue cost for vec_init and vec_step.  */
2947   STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info)  
2948     = 2 * vect_get_cost (scalar_to_vec);
2949
2950   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2951     fprintf (vect_dump, "vect_model_induction_cost: inside_cost = %d, "
2952              "outside_cost = %d .", STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info),
2953              STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info));
2954 }
2955
2956
2957 /* Function get_initial_def_for_induction
2958
2959    Input:
2960    STMT - a stmt that performs an induction operation in the loop.
2961    IV_PHI - the initial value of the induction variable
2962
2963    Output:
2964    Return a vector variable, initialized with the first VF values of
2965    the induction variable.  E.g., for an iv with IV_PHI='X' and
2966    evolution S, for a vector of 4 units, we want to return:
2967    [X, X + S, X + 2*S, X + 3*S].  */
2968
2969 static tree
2970 get_initial_def_for_induction (gimple iv_phi)
2971 {
2972   stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (iv_phi);
2973   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
2974   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2975   tree scalar_type;
2976   tree vectype;
2977   int nunits;
2978   edge pe = loop_preheader_edge (loop);
2979   struct loop *iv_loop;
2980   basic_block new_bb;
2981   tree vec, vec_init, vec_step, t;
2982   tree access_fn;
2983   tree new_var;
2984   tree new_name;
2985   gimple init_stmt, induction_phi, new_stmt;
2986   tree induc_def, vec_def, vec_dest;
2987   tree init_expr, step_expr;
2988   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2989   int i;
2990   bool ok;
2991   int ncopies;
2992   tree expr;
2993   stmt_vec_info phi_info = vinfo_for_stmt (iv_phi);
2994   bool nested_in_vect_loop = false;
2995   gimple_seq stmts = NULL;
2996   imm_use_iterator imm_iter;
2997   use_operand_p use_p;
2998   gimple exit_phi;
2999   edge latch_e;
3000   tree loop_arg;
3001   gimple_stmt_iterator si;
3002   basic_block bb = gimple_bb (iv_phi);
3003   tree stepvectype;
3004   tree resvectype;
3005
3006   /* Is phi in an inner-loop, while vectorizing an enclosing outer-loop?  */
3007   if (nested_in_vect_loop_p (loop, iv_phi))
3008     {
3009       nested_in_vect_loop = true;
3010       iv_loop = loop->inner;
3011     }
3012   else
3013     iv_loop = loop;
3014   gcc_assert (iv_loop == (gimple_bb (iv_phi))->loop_father);
3015
3016   latch_e = loop_latch_edge (iv_loop);
3017   loop_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (iv_phi, latch_e);
3018
3019   access_fn = analyze_scalar_evolution (iv_loop, PHI_RESULT (iv_phi));
3020   gcc_assert (access_fn);
3021   STRIP_NOPS (access_fn);
3022   ok = vect_is_simple_iv_evolution (iv_loop->num, access_fn,
3023                                     &init_expr, &step_expr);
3024   gcc_assert (ok);
3025   pe = loop_preheader_edge (iv_loop);
3026
3027   scalar_type = TREE_TYPE (init_expr);
3028   vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
3029   resvectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (PHI_RESULT (iv_phi)));
3030   gcc_assert (vectype);
3031   nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
3032   ncopies = vf / nunits;
3033
3034   gcc_assert (phi_info);
3035   gcc_assert (ncopies >= 1);
3036
3037   /* Find the first insertion point in the BB.  */
3038   si = gsi_after_labels (bb);
3039
3040   /* Create the vector that holds the initial_value of the induction.  */
3041   if (nested_in_vect_loop)
3042     {
3043       /* iv_loop is nested in the loop to be vectorized.  init_expr had already
3044          been created during vectorization of previous stmts.  We obtain it
3045          from the STMT_VINFO_VEC_STMT of the defining stmt.  */
3046       tree iv_def = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (iv_phi,
3047                                            loop_preheader_edge (iv_loop));
3048       vec_init = vect_get_vec_def_for_operand (iv_def, iv_phi, NULL);
3049     }
3050   else
3051     {
3052       /* iv_loop is the loop to be vectorized. Create:
3053          vec_init = [X, X+S, X+2*S, X+3*S] (S = step_expr, X = init_expr)  */
3054       new_var = vect_get_new_vect_var (scalar_type, vect_scalar_var, "var_");
3055       add_referenced_var (new_var);
3056
3057       new_name = force_gimple_operand (init_expr, &stmts, false, new_var);
3058       if (stmts)
3059         {
3060           new_bb = gsi_insert_seq_on_edge_immediate (pe, stmts);
3061           gcc_assert (!new_bb);
3062         }
3063
3064       t = NULL_TREE;
3065       t = tree_cons (NULL_TREE, new_name, t);
3066       for (i = 1; i < nunits; i++)
3067         {
3068           /* Create: new_name_i = new_name + step_expr  */
3069           enum tree_code code = POINTER_TYPE_P (scalar_type)
3070                                 ? POINTER_PLUS_EXPR : PLUS_EXPR;
3071           init_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, new_var,
3072                                                     new_name, step_expr);
3073           new_name = make_ssa_name (new_var, init_stmt);
3074           gimple_assign_set_lhs (init_stmt, new_name);
3075
3076           new_bb = gsi_insert_on_edge_immediate (pe, init_stmt);
3077           gcc_assert (!new_bb);
3078
3079           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3080             {
3081               fprintf (vect_dump, "created new init_stmt: ");
3082               print_gimple_stmt (vect_dump, init_stmt, 0, TDF_SLIM);
3083             }
3084           t = tree_cons (NULL_TREE, new_name, t);
3085         }
3086       /* Create a vector from [new_name_0, new_name_1, ..., new_name_nunits-1]  */
3087       vec = build_constructor_from_list (vectype, nreverse (t));
3088       vec_init = vect_init_vector (iv_phi, vec, vectype, NULL);
3089     }
3090
3091
3092   /* Create the vector that holds the step of the induction.  */
3093   if (nested_in_vect_loop)
3094     /* iv_loop is nested in the loop to be vectorized. Generate:
3095        vec_step = [S, S, S, S]  */
3096     new_name = step_expr;
3097   else
3098     {
3099       /* iv_loop is the loop to be vectorized. Generate:
3100           vec_step = [VF*S, VF*S, VF*S, VF*S]  */
3101       expr = build_int_cst (TREE_TYPE (step_expr), vf);
3102       new_name = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (step_expr),
3103                               expr, step_expr);
3104     }
3105
3106   t = unshare_expr (new_name);
3107   gcc_assert (CONSTANT_CLASS_P (new_name));
3108   stepvectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (new_name));
3109   gcc_assert (stepvectype);
3110   vec = build_vector_from_val (stepvectype, t);
3111   vec_step = vect_init_vector (iv_phi, vec, stepvectype, NULL);
3112
3113
3114   /* Create the following def-use cycle:
3115      loop prolog:
3116          vec_init = ...
3117          vec_step = ...
3118      loop:
3119          vec_iv = PHI <vec_init, vec_loop>
3120          ...
3121          STMT
3122          ...
3123          vec_loop = vec_iv + vec_step;  */
3124
3125   /* Create the induction-phi that defines the induction-operand.  */
3126   vec_dest = vect_get_new_vect_var (vectype, vect_simple_var, "vec_iv_");
3127   add_referenced_var (vec_dest);
3128   induction_phi = create_phi_node (vec_dest, iv_loop->header);
3129   set_vinfo_for_stmt (induction_phi,
3130                       new_stmt_vec_info (induction_phi, loop_vinfo, NULL));
3131   induc_def = PHI_RESULT (induction_phi);
3132
3133   /* Create the iv update inside the loop  */
3134   new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (PLUS_EXPR, vec_dest,
3135                                            induc_def, vec_step);
3136   vec_def = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
3137   gimple_assign_set_lhs (new_stmt, vec_def);
3138   gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
3139   set_vinfo_for_stmt (new_stmt, new_stmt_vec_info (new_stmt, loop_vinfo,
3140                                                    NULL));
3141
3142   /* Set the arguments of the phi node:  */
3143   add_phi_arg (induction_phi, vec_init, pe, UNKNOWN_LOCATION);
3144   add_phi_arg (induction_phi, vec_def, loop_latch_edge (iv_loop),
3145                UNKNOWN_LOCATION);
3146
3147
3148   /* In case that vectorization factor (VF) is bigger than the number
3149      of elements that we can fit in a vectype (nunits), we have to generate
3150      more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll" the
3151      vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
3152      in vectorizable_operation.  */
3153
3154   if (ncopies > 1)
3155     {
3156       stmt_vec_info prev_stmt_vinfo;
3157       /* FORNOW. This restriction should be relaxed.  */
3158       gcc_assert (!nested_in_vect_loop);
3159
3160       /* Create the vector that holds the step of the induction.  */
3161       expr = build_int_cst (TREE_TYPE (step_expr), nunits);
3162       new_name = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (step_expr),
3163                               expr, step_expr);
3164       t = unshare_expr (new_name);
3165       gcc_assert (CONSTANT_CLASS_P (new_name));
3166       vec = build_vector_from_val (stepvectype, t);
3167       vec_step = vect_init_vector (iv_phi, vec, stepvectype, NULL);
3168
3169       vec_def = induc_def;
3170       prev_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (induction_phi);
3171       for (i = 1; i < ncopies; i++)
3172         {
3173           /* vec_i = vec_prev + vec_step  */
3174           new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (PLUS_EXPR, vec_dest,
3175                                                    vec_def, vec_step);
3176           vec_def = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
3177           gimple_assign_set_lhs (new_stmt, vec_def);
3178  
3179           gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
3180           if (!useless_type_conversion_p (resvectype, vectype))
3181             {
3182               new_stmt = gimple_build_assign_with_ops
3183                   (VIEW_CONVERT_EXPR,
3184                    vect_get_new_vect_var (resvectype, vect_simple_var,
3185                                           "vec_iv_"),
3186                    build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, resvectype,
3187                            gimple_assign_lhs (new_stmt)), NULL_TREE);
3188               gimple_assign_set_lhs (new_stmt,
3189                                      make_ssa_name
3190                                        (gimple_assign_lhs (new_stmt), new_stmt));
3191               gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
3192             }
3193           set_vinfo_for_stmt (new_stmt,
3194                               new_stmt_vec_info (new_stmt, loop_vinfo, NULL));
3195           STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_stmt_vinfo) = new_stmt;
3196           prev_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (new_stmt);
3197         }
3198     }
3199
3200   if (nested_in_vect_loop)
3201     {
3202       /* Find the loop-closed exit-phi of the induction, and record
3203          the final vector of induction results:  */
3204       exit_phi = NULL;
3205       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, loop_arg)
3206         {
3207           if (!flow_bb_inside_loop_p (iv_loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
3208             {
3209               exit_phi = USE_STMT (use_p);
3210               break;
3211             }
3212         }
3213       if (exit_phi)
3214         {
3215           stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (exit_phi);
3216           /* FORNOW. Currently not supporting the case that an inner-loop induction
3217              is not used in the outer-loop (i.e. only outside the outer-loop).  */
3218           gcc_assert (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_vinfo)
3219                       && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_vinfo));
3220
3221           STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_vinfo) = new_stmt;
3222           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3223             {
3224               fprintf (vect_dump, "vector of inductions after inner-loop:");
3225               print_gimple_stmt (vect_dump, new_stmt, 0, TDF_SLIM);
3226             }
3227         }
3228     }
3229
3230
3231   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3232     {
3233       fprintf (vect_dump, "transform induction: created def-use cycle: ");
3234       print_gimple_stmt (vect_dump, induction_phi, 0, TDF_SLIM);
3235       fprintf (vect_dump, "\n");
3236       print_gimple_stmt (vect_dump, SSA_NAME_DEF_STMT (vec_def), 0, TDF_SLIM);
3237     }
3238
3239   STMT_VINFO_VEC_STMT (phi_info) = induction_phi;
3240   if (!useless_type_conversion_p (resvectype, vectype))
3241     {
3242       new_stmt = gimple_build_assign_with_ops
3243          (VIEW_CONVERT_EXPR,
3244           vect_get_new_vect_var (resvectype, vect_simple_var, "vec_iv_"),
3245           build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, resvectype, induc_def), NULL_TREE);
3246       induc_def = make_ssa_name (gimple_assign_lhs (new_stmt), new_stmt);
3247       gimple_assign_set_lhs (new_stmt, induc_def);
3248       si = gsi_start_bb (bb);
3249       gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
3250       set_vinfo_for_stmt (new_stmt,
3251                           new_stmt_vec_info (new_stmt, loop_vinfo, NULL));
3252       STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (new_stmt))
3253         = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (induction_phi));
3254     }
3255
3256   return induc_def;
3257 }
3258
3259
3260 /* Function get_initial_def_for_reduction
3261
3262    Input:
3263    STMT - a stmt that performs a reduction operation in the loop.
3264    INIT_VAL - the initial value of the reduction variable
3265
3266    Output:
3267    ADJUSTMENT_DEF - a tree that holds a value to be added to the final result
3268         of the reduction (used for adjusting the epilog - see below).
3269    Return a vector variable, initialized according to the operation that STMT
3270         performs. This vector will be used as the initial value of the
3271         vector of partial results.
3272
3273    Option1 (adjust in epilog): Initialize the vector as follows:
3274      add/bit or/xor:    [0,0,...,0,0]
3275      mult/bit and:      [1,1,...,1,1]
3276      min/max/cond_expr: [init_val,init_val,..,init_val,init_val]
3277    and when necessary (e.g. add/mult case) let the caller know
3278    that it needs to adjust the result by init_val.
3279
3280    Option2: Initialize the vector as follows:
3281      add/bit or/xor:    [init_val,0,0,...,0]
3282      mult/bit and:      [init_val,1,1,...,1]
3283      min/max/cond_expr: [init_val,init_val,...,init_val]
3284    and no adjustments are needed.
3285
3286    For example, for the following code:
3287
3288    s = init_val;
3289    for (i=0;i<n;i++)
3290      s = s + a[i];
3291
3292    STMT is 's = s + a[i]', and the reduction variable is 's'.
3293    For a vector of 4 units, we want to return either [0,0,0,init_val],
3294    or [0,0,0,0] and let the caller know that it needs to adjust
3295    the result at the end by 'init_val'.
3296
3297    FORNOW, we are using the 'adjust in epilog' scheme, because this way the
3298    initialization vector is simpler (same element in all entries), if
3299    ADJUSTMENT_DEF is not NULL, and Option2 otherwise.
3300
3301    A cost model should help decide between these two schemes.  */
3302
3303 tree
3304 get_initial_def_for_reduction (gimple stmt, tree init_val,
3305                                tree *adjustment_def)
3306 {
3307   stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (stmt);
3308   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
3309   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
3310   tree scalar_type = TREE_TYPE (init_val);
3311   tree vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
3312   int nunits;
3313   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3314   tree def_for_init;
3315   tree init_def;
3316   tree t = NULL_TREE;
3317   int i;
3318   bool nested_in_vect_loop = false;
3319   tree init_value;
3320   REAL_VALUE_TYPE real_init_val = dconst0;
3321   int int_init_val = 0;
3322   gimple def_stmt = NULL;
3323
3324   gcc_assert (vectype);
3325   nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
3326
3327   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (scalar_type) || INTEGRAL_TYPE_P (scalar_type)
3328               || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type));
3329
3330   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
3331     nested_in_vect_loop = true;
3332   else
3333     gcc_assert (loop == (gimple_bb (stmt))->loop_father);
3334
3335   /* In case of double reduction we only create a vector variable to be put
3336      in the reduction phi node.  The actual statement creation is done in
3337      vect_create_epilog_for_reduction.  */
3338   if (adjustment_def && nested_in_vect_loop
3339       && TREE_CODE (init_val) == SSA_NAME
3340       && (def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (init_val))
3341       && gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI
3342       && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
3343       && vinfo_for_stmt (def_stmt)
3344       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_stmt))
3345           == vect_double_reduction_def)
3346     {
3347       *adjustment_def = NULL;
3348       return vect_create_destination_var (init_val, vectype);
3349     }
3350
3351   if (TREE_CONSTANT (init_val))
3352     {
3353       if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
3354         init_value = build_real (scalar_type, TREE_REAL_CST (init_val));
3355       else
3356         init_value = build_int_cst (scalar_type, TREE_INT_CST_LOW (init_val));
3357     }
3358   else
3359     init_value = init_val;
3360
3361   switch (code)
3362     {
3363       case WIDEN_SUM_EXPR:
3364       case DOT_PROD_EXPR:
3365       case PLUS_EXPR:
3366       case MINUS_EXPR:
3367       case BIT_IOR_EXPR:
3368       case BIT_XOR_EXPR:
3369       case MULT_EXPR:
3370       case BIT_AND_EXPR:
3371         /* ADJUSMENT_DEF is NULL when called from
3372            vect_create_epilog_for_reduction to vectorize double reduction.  */
3373         if (adjustment_def)
3374           {
3375             if (nested_in_vect_loop)
3376               *adjustment_def = vect_get_vec_def_for_operand (init_val, stmt,
3377                                                               NULL);
3378             else
3379               *adjustment_def = init_val;
3380           }
3381
3382         if (code == MULT_EXPR)
3383           {
3384             real_init_val = dconst1;
3385             int_init_val = 1;
3386           }
3387
3388         if (code == BIT_AND_EXPR)
3389           int_init_val = -1;
3390
3391         if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
3392           def_for_init = build_real (scalar_type, real_init_val);
3393         else
3394           def_for_init = build_int_cst (scalar_type, int_init_val);
3395
3396         /* Create a vector of '0' or '1' except the first element.  */
3397         for (i = nunits - 2; i >= 0; --i)
3398           t = tree_cons (NULL_TREE, def_for_init, t);
3399
3400         /* Option1: the first element is '0' or '1' as well.  */
3401         if (adjustment_def)
3402           {
3403             t = tree_cons (NULL_TREE, def_for_init, t);
3404             init_def = build_vector (vectype, t);
3405             break;
3406           }
3407
3408         /* Option2: the first element is INIT_VAL.  */
3409         t = tree_cons (NULL_TREE, init_value, t);
3410         if (TREE_CONSTANT (init_val))
3411           init_def = build_vector (vectype, t);
3412         else
3413           init_def = build_constructor_from_list (vectype, t);
3414
3415         break;
3416
3417       case MIN_EXPR:
3418       case MAX_EXPR:
3419       case COND_EXPR:
3420         if (adjustment_def)
3421           {
3422             *adjustment_def = NULL_TREE;
3423             init_def = vect_get_vec_def_for_operand (init_val, stmt, NULL);
3424             break;
3425           }
3426
3427         init_def = build_vector_from_val (vectype, init_value);
3428         break;
3429
3430       default:
3431         gcc_unreachable ();
3432     }
3433
3434   return init_def;
3435 }
3436
3437
3438 /* Function vect_create_epilog_for_reduction
3439
3440    Create code at the loop-epilog to finalize the result of a reduction
3441    computation. 
3442   
3443    VECT_DEFS is list of vector of partial results, i.e., the lhs's of vector 
3444      reduction statements. 
3445    STMT is the scalar reduction stmt that is being vectorized.
3446    NCOPIES is > 1 in case the vectorization factor (VF) is bigger than the
3447      number of elements that we can fit in a vectype (nunits).  In this case
3448      we have to generate more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll"
3449      the vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
3450      in vectorizable_operation.
3451    REDUC_CODE is the tree-code for the epilog reduction.
3452    REDUCTION_PHIS is a list of the phi-nodes that carry the reduction 
3453      computation.
3454    REDUC_INDEX is the index of the operand in the right hand side of the 
3455      statement that is defined by REDUCTION_PHI.
3456    DOUBLE_REDUC is TRUE if double reduction phi nodes should be handled.
3457    SLP_NODE is an SLP node containing a group of reduction statements. The 
3458      first one in this group is STMT.
3459
3460    This function:
3461    1. Creates the reduction def-use cycles: sets the arguments for 
3462       REDUCTION_PHIS:
3463       The loop-entry argument is the vectorized initial-value of the reduction.
3464       The loop-latch argument is taken from VECT_DEFS - the vector of partial 
3465       sums.
3466    2. "Reduces" each vector of partial results VECT_DEFS into a single result,
3467       by applying the operation specified by REDUC_CODE if available, or by 
3468       other means (whole-vector shifts or a scalar loop).
3469       The function also creates a new phi node at the loop exit to preserve
3470       loop-closed form, as illustrated below.
3471
3472      The flow at the entry to this function:
3473
3474         loop:
3475           vec_def = phi <null, null>            # REDUCTION_PHI
3476           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3477           s_loop = scalar_stmt                  # (scalar) STMT
3478         loop_exit:
3479           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3480           use <s_out0>
3481           use <s_out0>
3482
3483      The above is transformed by this function into:
3484
3485         loop:
3486           vec_def = phi <vec_init, VECT_DEF>    # REDUCTION_PHI
3487           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3488           s_loop = scalar_stmt                  # (scalar) STMT
3489         loop_exit:
3490           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3491           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
3492           v_out2 = reduce <v_out1>
3493           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
3494           s_out4 = adjust_result <s_out3>
3495           use <s_out4>
3496           use <s_out4>
3497 */
3498
3499 static void
3500 vect_create_epilog_for_reduction (VEC (tree, heap) *vect_defs, gimple stmt,
3501                                   int ncopies, enum tree_code reduc_code,
3502                                   VEC (gimple, heap) *reduction_phis,
3503                                   int reduc_index, bool double_reduc, 
3504                                   slp_tree slp_node)
3505 {
3506   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
3507   stmt_vec_info prev_phi_info;
3508   tree vectype;
3509   enum machine_mode mode;
3510   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
3511   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo), *outer_loop = NULL;
3512   basic_block exit_bb;
3513   tree scalar_dest;
3514   tree scalar_type;
3515   gimple new_phi = NULL, phi;
3516   gimple_stmt_iterator exit_gsi;
3517   tree vec_dest;
3518   tree new_temp = NULL_TREE, new_dest, new_name, new_scalar_dest;
3519   gimple epilog_stmt = NULL;
3520   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3521   gimple exit_phi;
3522   tree bitsize, bitpos;
3523   tree adjustment_def = NULL;
3524   tree vec_initial_def = NULL;
3525   tree reduction_op, expr, def;
3526   tree orig_name, scalar_result;
3527   imm_use_iterator imm_iter, phi_imm_iter;
3528   use_operand_p use_p, phi_use_p;
3529   bool extract_scalar_result = false;
3530   gimple use_stmt, orig_stmt, reduction_phi = NULL;
3531   bool nested_in_vect_loop = false;
3532   VEC (gimple, heap) *new_phis = NULL;
3533   VEC (gimple, heap) *inner_phis = NULL;
3534   enum vect_def_type dt = vect_unknown_def_type;
3535   int j, i;
3536   VEC (tree, heap) *scalar_results = NULL;
3537   unsigned int group_size = 1, k, ratio;
3538   VEC (tree, heap) *vec_initial_defs = NULL;
3539   VEC (gimple, heap) *phis;
3540   bool slp_reduc = false;
3541   tree new_phi_result;
3542   gimple inner_phi = NULL;
3543
3544   if (slp_node)
3545     group_size = VEC_length (gimple, SLP_TREE_SCALAR_STMTS (slp_node)); 
3546
3547   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
3548     {
3549       outer_loop = loop;
3550       loop = loop->inner;
3551       nested_in_vect_loop = true;
3552       gcc_assert (!slp_node);
3553     }
3554
3555   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
3556     {
3557     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
3558       gcc_assert (TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt))
3559                   == ternary_op);
3560       reduction_op = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (stmt), reduc_index);
3561       break;
3562     case GIMPLE_UNARY_RHS:
3563       reduction_op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3564       break;
3565     case GIMPLE_BINARY_RHS:
3566       reduction_op = reduc_index ?
3567                      gimple_assign_rhs2 (stmt) : gimple_assign_rhs1 (stmt);
3568       break;
3569     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
3570       reduction_op = gimple_op (stmt, reduc_index + 1);
3571       break;
3572     default:
3573       gcc_unreachable ();
3574     }
3575
3576   vectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (reduction_op));
3577   gcc_assert (vectype);
3578   mode = TYPE_MODE (vectype);
3579
3580   /* 1. Create the reduction def-use cycle:
3581      Set the arguments of REDUCTION_PHIS, i.e., transform
3582
3583         loop:
3584           vec_def = phi <null, null>            # REDUCTION_PHI
3585           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3586           ...
3587
3588      into:
3589
3590         loop:
3591           vec_def = phi <vec_init, VECT_DEF>    # REDUCTION_PHI
3592           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3593           ...
3594
3595      (in case of SLP, do it for all the phis). */
3596
3597   /* Get the loop-entry arguments.  */
3598   if (slp_node)
3599     vect_get_vec_defs (reduction_op, NULL_TREE, stmt, &vec_initial_defs,
3600                        NULL, slp_node, reduc_index);
3601   else
3602     {
3603       vec_initial_defs = VEC_alloc (tree, heap, 1);
3604      /* For the case of reduction, vect_get_vec_def_for_operand returns
3605         the scalar def before the loop, that defines the initial value
3606         of the reduction variable.  */
3607       vec_initial_def = vect_get_vec_def_for_operand (reduction_op, stmt,
3608                                                       &adjustment_def);
3609       VEC_quick_push (tree, vec_initial_defs, vec_initial_def);
3610     }
3611
3612   /* Set phi nodes arguments.  */
3613   FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, reduction_phis, i, phi)
3614     {
3615       tree vec_init_def = VEC_index (tree, vec_initial_defs, i);
3616       tree def = VEC_index (tree, vect_defs, i);
3617       for (j = 0; j < ncopies; j++)
3618         {
3619           /* Set the loop-entry arg of the reduction-phi.  */
3620           add_phi_arg (phi, vec_init_def, loop_preheader_edge (loop),
3621                        UNKNOWN_LOCATION);
3622
3623           /* Set the loop-latch arg for the reduction-phi.  */
3624           if (j > 0)
3625             def = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (vect_unknown_def_type, def);
3626
3627           add_phi_arg (phi, def, loop_latch_edge (loop), UNKNOWN_LOCATION);
3628
3629           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3630             {
3631               fprintf (vect_dump, "transform reduction: created def-use"
3632                                   " cycle: ");
3633               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
3634               fprintf (vect_dump, "\n");
3635               print_gimple_stmt (vect_dump, SSA_NAME_DEF_STMT (def), 0,
3636                                  TDF_SLIM);
3637             }
3638
3639           phi = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (phi));
3640         }
3641     }
3642
3643   VEC_free (tree, heap, vec_initial_defs);
3644
3645   /* 2. Create epilog code.
3646         The reduction epilog code operates across the elements of the vector
3647         of partial results computed by the vectorized loop.
3648         The reduction epilog code consists of:
3649
3650         step 1: compute the scalar result in a vector (v_out2)
3651         step 2: extract the scalar result (s_out3) from the vector (v_out2)
3652         step 3: adjust the scalar result (s_out3) if needed.
3653
3654         Step 1 can be accomplished using one the following three schemes:
3655           (scheme 1) using reduc_code, if available.
3656           (scheme 2) using whole-vector shifts, if available.
3657           (scheme 3) using a scalar loop. In this case steps 1+2 above are
3658                      combined.
3659
3660           The overall epilog code looks like this:
3661
3662           s_out0 = phi <s_loop>         # original EXIT_PHI
3663           v_out1 = phi <VECT_DEF>       # NEW_EXIT_PHI
3664           v_out2 = reduce <v_out1>              # step 1
3665           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>    # step 2
3666           s_out4 = adjust_result <s_out3>       # step 3
3667
3668           (step 3 is optional, and steps 1 and 2 may be combined).
3669           Lastly, the uses of s_out0 are replaced by s_out4.  */
3670
3671
3672   /* 2.1 Create new loop-exit-phis to preserve loop-closed form:
3673          v_out1 = phi <VECT_DEF> 
3674          Store them in NEW_PHIS.  */
3675
3676   exit_bb = single_exit (loop)->dest;
3677   prev_phi_info = NULL;
3678   new_phis = VEC_alloc (gimple, heap, VEC_length (tree, vect_defs));
3679   FOR_EACH_VEC_ELT (tree, vect_defs, i, def)
3680     {
3681       for (j = 0; j < ncopies; j++)
3682         {
3683           phi = create_phi_node (SSA_NAME_VAR (def), exit_bb);
3684           set_vinfo_for_stmt (phi, new_stmt_vec_info (phi, loop_vinfo, NULL));
3685           if (j == 0)
3686             VEC_quick_push (gimple, new_phis, phi);
3687           else
3688             {
3689               def = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt, def);
3690               STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_phi_info) = phi;
3691             }
3692
3693           SET_PHI_ARG_DEF (phi, single_exit (loop)->dest_idx, def);
3694           prev_phi_info = vinfo_for_stmt (phi);
3695         }
3696     }
3697
3698   /* The epilogue is created for the outer-loop, i.e., for the loop being
3699      vectorized.  Create exit phis for the outer loop.  */
3700   if (double_reduc)
3701     {
3702       loop = outer_loop;
3703       exit_bb = single_exit (loop)->dest;
3704       inner_phis = VEC_alloc (gimple, heap, VEC_length (tree, vect_defs));
3705       FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, new_phis, i, phi)
3706         {
3707           gimple outer_phi = create_phi_node (SSA_NAME_VAR (PHI_RESULT (phi)),
3708                                               exit_bb);
3709           SET_PHI_ARG_DEF (outer_phi, single_exit (loop)->dest_idx,
3710                            PHI_RESULT (phi));
3711           set_vinfo_for_stmt (outer_phi, new_stmt_vec_info (outer_phi,
3712                                                             loop_vinfo, NULL));
3713           VEC_quick_push (gimple, inner_phis, phi);
3714           VEC_replace (gimple, new_phis, i, outer_phi);
3715           prev_phi_info = vinfo_for_stmt (outer_phi);
3716           while (STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (phi)))
3717             {
3718               phi = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (phi));
3719               outer_phi = create_phi_node (SSA_NAME_VAR (PHI_RESULT (phi)),
3720                                            exit_bb);
3721               SET_PHI_ARG_DEF (outer_phi, single_exit (loop)->dest_idx,
3722                                PHI_RESULT (phi));
3723               set_vinfo_for_stmt (outer_phi, new_stmt_vec_info (outer_phi,
3724                                                         loop_vinfo, NULL));
3725               STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_phi_info) = outer_phi;
3726               prev_phi_info = vinfo_for_stmt (outer_phi);
3727             }
3728         }
3729     }
3730
3731   exit_gsi = gsi_after_labels (exit_bb);
3732
3733   /* 2.2 Get the relevant tree-code to use in the epilog for schemes 2,3
3734          (i.e. when reduc_code is not available) and in the final adjustment
3735          code (if needed).  Also get the original scalar reduction variable as
3736          defined in the loop.  In case STMT is a "pattern-stmt" (i.e. - it
3737          represents a reduction pattern), the tree-code and scalar-def are
3738          taken from the original stmt that the pattern-stmt (STMT) replaces.
3739          Otherwise (it is a regular reduction) - the tree-code and scalar-def
3740          are taken from STMT.  */
3741
3742   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
3743   if (!orig_stmt)
3744     {
3745       /* Regular reduction  */
3746       orig_stmt = stmt;
3747     }
3748   else
3749     {
3750       /* Reduction pattern  */
3751       stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
3752       gcc_assert (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_vinfo));
3753       gcc_assert (STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_vinfo) == stmt);
3754     }
3755
3756   code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
3757   /* For MINUS_EXPR the initial vector is [init_val,0,...,0], therefore,
3758      partial results are added and not subtracted.  */
3759   if (code == MINUS_EXPR) 
3760     code = PLUS_EXPR;
3761   
3762   scalar_dest = gimple_assign_lhs (orig_stmt);
3763   scalar_type = TREE_TYPE (scalar_dest);
3764   scalar_results = VEC_alloc (tree, heap, group_size); 
3765   new_scalar_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, NULL);
3766   bitsize = TYPE_SIZE (scalar_type);
3767
3768   /* In case this is a reduction in an inner-loop while vectorizing an outer
3769      loop - we don't need to extract a single scalar result at the end of the
3770      inner-loop (unless it is double reduction, i.e., the use of reduction is
3771      outside the outer-loop).  The final vector of partial results will be used
3772      in the vectorized outer-loop, or reduced to a scalar result at the end of
3773      the outer-loop.  */
3774   if (nested_in_vect_loop && !double_reduc)
3775     goto vect_finalize_reduction;
3776
3777   /* SLP reduction without reduction chain, e.g.,
3778      # a1 = phi <a2, a0>
3779      # b1 = phi <b2, b0>
3780      a2 = operation (a1)
3781      b2 = operation (b1)  */
3782   slp_reduc = (slp_node && !GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt)));
3783
3784   /* In case of reduction chain, e.g.,
3785      # a1 = phi <a3, a0>
3786      a2 = operation (a1)
3787      a3 = operation (a2),
3788
3789      we may end up with more than one vector result.  Here we reduce them to
3790      one vector.  */
3791   if (GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt)))
3792     {
3793       tree first_vect = PHI_RESULT (VEC_index (gimple, new_phis, 0));
3794       tree tmp;
3795       gimple new_vec_stmt = NULL;
3796
3797       vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3798       for (k = 1; k < VEC_length (gimple, new_phis); k++)
3799         {
3800           gimple next_phi = VEC_index (gimple, new_phis, k);
3801           tree second_vect = PHI_RESULT (next_phi);
3802
3803           tmp = build2 (code, vectype,  first_vect, second_vect);
3804           new_vec_stmt = gimple_build_assign (vec_dest, tmp);
3805           first_vect = make_ssa_name (vec_dest, new_vec_stmt);
3806           gimple_assign_set_lhs (new_vec_stmt, first_vect);
3807           gsi_insert_before (&exit_gsi, new_vec_stmt, GSI_SAME_STMT);
3808         }
3809
3810       new_phi_result = first_vect;
3811       if (new_vec_stmt)
3812         {
3813           VEC_truncate (gimple, new_phis, 0);
3814           VEC_safe_push (gimple, heap, new_phis, new_vec_stmt);
3815         }
3816     }
3817   else
3818     new_phi_result = PHI_RESULT (VEC_index (gimple, new_phis, 0));
3819  
3820   /* 2.3 Create the reduction code, using one of the three schemes described
3821          above. In SLP we simply need to extract all the elements from the 
3822          vector (without reducing them), so we use scalar shifts.  */
3823   if (reduc_code != ERROR_MARK && !slp_reduc)
3824     {
3825       tree tmp;
3826
3827       /*** Case 1:  Create:
3828            v_out2 = reduc_expr <v_out1>  */
3829
3830       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3831         fprintf (vect_dump, "Reduce using direct vector reduction.");
3832
3833       vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3834       tmp = build1 (reduc_code, vectype, new_phi_result);
3835       epilog_stmt = gimple_build_assign (vec_dest, tmp);
3836       new_temp = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3837       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3838       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3839
3840       extract_scalar_result = true;
3841     }
3842   else
3843     {
3844       enum tree_code shift_code = ERROR_MARK;
3845       bool have_whole_vector_shift = true;
3846       int bit_offset;
3847       int element_bitsize = tree_low_cst (bitsize, 1);
3848       int vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
3849       tree vec_temp;
3850
3851       if (optab_handler (vec_shr_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
3852         shift_code = VEC_RSHIFT_EXPR;
3853       else
3854         have_whole_vector_shift = false;
3855
3856       /* Regardless of whether we have a whole vector shift, if we're
3857          emulating the operation via tree-vect-generic, we don't want
3858          to use it.  Only the first round of the reduction is likely
3859          to still be profitable via emulation.  */
3860       /* ??? It might be better to emit a reduction tree code here, so that
3861          tree-vect-generic can expand the first round via bit tricks.  */
3862       if (!VECTOR_MODE_P (mode))
3863         have_whole_vector_shift = false;
3864       else
3865         {
3866           optab optab = optab_for_tree_code (code, vectype, optab_default);
3867           if (optab_handler (optab, mode) == CODE_FOR_nothing)
3868             have_whole_vector_shift = false;
3869         }
3870
3871       if (have_whole_vector_shift && !slp_reduc)
3872         {
3873           /*** Case 2: Create:
3874              for (offset = VS/2; offset >= element_size; offset/=2)
3875                 {
3876                   Create:  va' = vec_shift <va, offset>
3877                   Create:  va = vop <va, va'>
3878                 }  */
3879
3880           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3881             fprintf (vect_dump, "Reduce using vector shifts");
3882
3883           vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3884           new_temp = new_phi_result;
3885           for (bit_offset = vec_size_in_bits/2;
3886                bit_offset >= element_bitsize;
3887                bit_offset /= 2)
3888             {
3889               tree bitpos = size_int (bit_offset);
3890
3891               epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (shift_code,
3892                                                vec_dest, new_temp, bitpos);
3893               new_name = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3894               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_name);
3895               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3896
3897               epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, vec_dest,
3898                                                           new_name, new_temp);
3899               new_temp = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3900               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3901               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3902             }
3903
3904           extract_scalar_result = true;
3905         }
3906       else
3907         {
3908           tree rhs;
3909
3910           /*** Case 3: Create:
3911              s = extract_field <v_out2, 0>
3912              for (offset = element_size;
3913                   offset < vector_size;
3914                   offset += element_size;)
3915                {
3916                  Create:  s' = extract_field <v_out2, offset>
3917                  Create:  s = op <s, s'>  // For non SLP cases
3918                }  */
3919
3920           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3921             fprintf (vect_dump, "Reduce using scalar code. ");
3922
3923           vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
3924           FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, new_phis, i, new_phi)
3925             {
3926               if (gimple_code (new_phi) == GIMPLE_PHI)
3927                 vec_temp = PHI_RESULT (new_phi);
3928               else
3929                 vec_temp = gimple_assign_lhs (new_phi);
3930               rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, vec_temp, bitsize,
3931                             bitsize_zero_node);
3932               epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3933               new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3934               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3935               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3936
3937               /* In SLP we don't need to apply reduction operation, so we just
3938                  collect s' values in SCALAR_RESULTS.  */
3939               if (slp_reduc)
3940                 VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3941
3942               for (bit_offset = element_bitsize;
3943                    bit_offset < vec_size_in_bits;
3944                    bit_offset += element_bitsize)
3945                 {
3946                   tree bitpos = bitsize_int (bit_offset);
3947                   tree rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, vec_temp,
3948                                      bitsize, bitpos);
3949
3950                   epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3951                   new_name = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3952                   gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_name);
3953                   gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3954
3955                   if (slp_reduc)
3956                     {
3957                       /* In SLP we don't need to apply reduction operation, so 
3958                          we just collect s' values in SCALAR_RESULTS.  */
3959                       new_temp = new_name;
3960                       VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_name);
3961                     }
3962                   else
3963                     {
3964                       epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code,
3965                                           new_scalar_dest, new_name, new_temp);
3966                       new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3967                       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3968                       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3969                     }
3970                 }
3971             }
3972
3973           /* The only case where we need to reduce scalar results in SLP, is
3974              unrolling.  If the size of SCALAR_RESULTS is greater than
3975              GROUP_SIZE, we reduce them combining elements modulo 
3976              GROUP_SIZE.  */
3977           if (slp_reduc)
3978             {
3979               tree res, first_res, new_res;
3980               gimple new_stmt;
3981             
3982               /* Reduce multiple scalar results in case of SLP unrolling.  */
3983               for (j = group_size; VEC_iterate (tree, scalar_results, j, res);
3984                    j++)
3985                 {
3986                   first_res = VEC_index (tree, scalar_results, j % group_size);
3987                   new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code,
3988                                               new_scalar_dest, first_res, res);
3989                   new_res = make_ssa_name (new_scalar_dest, new_stmt);
3990                   gimple_assign_set_lhs (new_stmt, new_res);
3991                   gsi_insert_before (&exit_gsi, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
3992                   VEC_replace (tree, scalar_results, j % group_size, new_res);
3993                 }
3994             }
3995           else
3996             /* Not SLP - we have one scalar to keep in SCALAR_RESULTS.  */
3997             VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3998
3999           extract_scalar_result = false;
4000         }
4001     }
4002
4003   /* 2.4  Extract the final scalar result.  Create:
4004           s_out3 = extract_field <v_out2, bitpos>  */
4005
4006   if (extract_scalar_result)
4007     {
4008       tree rhs;
4009
4010       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4011         fprintf (vect_dump, "extract scalar result");
4012
4013       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
4014         bitpos = size_binop (MULT_EXPR,
4015                              bitsize_int (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype) - 1),
4016                              TYPE_SIZE (scalar_type));
4017       else
4018         bitpos = bitsize_zero_node;
4019
4020       rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, new_temp, bitsize, bitpos);
4021       epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
4022       new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
4023       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
4024       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
4025       VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
4026     }
4027   
4028 vect_finalize_reduction:
4029
4030   if (double_reduc)
4031     loop = loop->inner;
4032
4033   /* 2.5 Adjust the final result by the initial value of the reduction
4034          variable. (When such adjustment is not needed, then
4035          'adjustment_def' is zero).  For example, if code is PLUS we create:
4036          new_temp = loop_exit_def + adjustment_def  */
4037
4038   if (adjustment_def)
4039     {
4040       gcc_assert (!slp_reduc);
4041       if (nested_in_vect_loop)
4042         {
4043           new_phi = VEC_index (gimple, new_phis, 0);
4044           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (adjustment_def)) == VECTOR_TYPE);
4045           expr = build2 (code, vectype, PHI_RESULT (new_phi), adjustment_def);
4046           new_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
4047         }
4048       else
4049         {
4050           new_temp = VEC_index (tree, scalar_results, 0);
4051           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (adjustment_def)) != VECTOR_TYPE);
4052           expr = build2 (code, scalar_type, new_temp, adjustment_def);
4053           new_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, scalar_type);
4054         }
4055
4056       epilog_stmt = gimple_build_assign (new_dest, expr);
4057       new_temp = make_ssa_name (new_dest, epilog_stmt);
4058       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
4059       SSA_NAME_DEF_STMT (new_temp) = epilog_stmt;
4060       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
4061       if (nested_in_vect_loop)
4062         {
4063           set_vinfo_for_stmt (epilog_stmt,
4064                               new_stmt_vec_info (epilog_stmt, loop_vinfo,
4065                                                  NULL));
4066           STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (epilog_stmt)) =
4067                 STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (new_phi));
4068
4069           if (!double_reduc)
4070             VEC_quick_push (tree, scalar_results, new_temp);
4071           else
4072             VEC_replace (tree, scalar_results, 0, new_temp);
4073         }
4074       else
4075         VEC_replace (tree, scalar_results, 0, new_temp);
4076
4077       VEC_replace (gimple, new_phis, 0, epilog_stmt);
4078     }
4079
4080   /* 2.6  Handle the loop-exit phis.  Replace the uses of scalar loop-exit
4081           phis with new adjusted scalar results, i.e., replace use <s_out0>
4082           with use <s_out4>.        
4083
4084      Transform:
4085         loop_exit:
4086           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
4087           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
4088           v_out2 = reduce <v_out1>
4089           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
4090           s_out4 = adjust_result <s_out3>
4091           use <s_out0>
4092           use <s_out0>
4093
4094      into:
4095
4096         loop_exit:
4097           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
4098           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
4099           v_out2 = reduce <v_out1>
4100           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
4101           s_out4 = adjust_result <s_out3>
4102           use <s_out4>  
4103           use <s_out4> */
4104
4105
4106   /* In SLP reduction chain we reduce vector results into one vector if
4107      necessary, hence we set here GROUP_SIZE to 1.  SCALAR_DEST is the LHS of
4108      the last stmt in the reduction chain, since we are looking for the loop
4109      exit phi node.  */
4110   if (GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt)))
4111     {
4112       scalar_dest = gimple_assign_lhs (VEC_index (gimple,
4113                                        SLP_TREE_SCALAR_STMTS (slp_node),
4114                                        group_size - 1));
4115       group_size = 1;
4116     }
4117
4118   /* In SLP we may have several statements in NEW_PHIS and REDUCTION_PHIS (in 
4119      case that GROUP_SIZE is greater than vectorization factor).  Therefore, we
4120      need to match SCALAR_RESULTS with corresponding statements.  The first
4121      (GROUP_SIZE / number of new vector stmts) scalar results correspond to
4122      the first vector stmt, etc.  
4123      (RATIO is equal to (GROUP_SIZE / number of new vector stmts)).  */ 
4124   if (group_size > VEC_length (gimple, new_phis))
4125     {
4126       ratio = group_size / VEC_length (gimple, new_phis);
4127       gcc_assert (!(group_size % VEC_length (gimple, new_phis)));
4128     }
4129   else
4130     ratio = 1;
4131
4132   for (k = 0; k < group_size; k++)
4133     {
4134       if (k % ratio == 0)
4135         {
4136           epilog_stmt = VEC_index (gimple, new_phis, k / ratio);
4137           reduction_phi = VEC_index (gimple, reduction_phis, k / ratio);
4138           if (double_reduc)
4139             inner_phi = VEC_index (gimple, inner_phis, k / ratio);
4140         }
4141
4142       if (slp_reduc)
4143         {
4144           gimple current_stmt = VEC_index (gimple,
4145                                        SLP_TREE_SCALAR_STMTS (slp_node), k);
4146
4147           orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (current_stmt));
4148           /* SLP statements can't participate in patterns.  */
4149           gcc_assert (!orig_stmt);
4150           scalar_dest = gimple_assign_lhs (current_stmt);
4151         }
4152
4153       phis = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
4154       /* Find the loop-closed-use at the loop exit of the original scalar
4155          result.  (The reduction result is expected to have two immediate uses -
4156          one at the latch block, and one at the loop exit).  */
4157       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, scalar_dest)
4158         if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
4159           VEC_safe_push (gimple, heap, phis, USE_STMT (use_p));
4160
4161       /* We expect to have found an exit_phi because of loop-closed-ssa
4162          form.  */
4163       gcc_assert (!VEC_empty (gimple, phis));
4164
4165       FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, phis, i, exit_phi)
4166         {
4167           if (outer_loop)
4168             {
4169               stmt_vec_info exit_phi_vinfo = vinfo_for_stmt (exit_phi);
4170               gimple vect_phi;
4171
4172               /* FORNOW. Currently not supporting the case that an inner-loop
4173                  reduction is not used in the outer-loop (but only outside the
4174                  outer-loop), unless it is double reduction.  */
4175               gcc_assert ((STMT_VINFO_RELEVANT_P (exit_phi_vinfo)
4176                            && !STMT_VINFO_LIVE_P (exit_phi_vinfo))
4177                           || double_reduc);
4178
4179               STMT_VINFO_VEC_STMT (exit_phi_vinfo) = epilog_stmt;
4180               if (!double_reduc
4181                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (exit_phi_vinfo)
4182                       != vect_double_reduction_def)
4183                 continue;
4184
4185               /* Handle double reduction:
4186
4187                  stmt1: s1 = phi <s0, s2>  - double reduction phi (outer loop)
4188                  stmt2:   s3 = phi <s1, s4> - (regular) reduc phi (inner loop)
4189                  stmt3:   s4 = use (s3)     - (regular) reduc stmt (inner loop)
4190                  stmt4: s2 = phi <s4>      - double reduction stmt (outer loop)
4191
4192                  At that point the regular reduction (stmt2 and stmt3) is
4193                  already vectorized, as well as the exit phi node, stmt4.
4194                  Here we vectorize the phi node of double reduction, stmt1, and
4195                  update all relevant statements.  */
4196
4197               /* Go through all the uses of s2 to find double reduction phi
4198                  node, i.e., stmt1 above.  */
4199               orig_name = PHI_RESULT (exit_phi);
4200               FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, orig_name)
4201                 {
4202                   stmt_vec_info use_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (use_stmt);
4203                   stmt_vec_info new_phi_vinfo;
4204                   tree vect_phi_init, preheader_arg, vect_phi_res, init_def;
4205                   basic_block bb = gimple_bb (use_stmt);
4206                   gimple use;
4207
4208                   /* Check that USE_STMT is really double reduction phi
4209                      node.  */
4210                   if (gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_PHI
4211                       || gimple_phi_num_args (use_stmt) != 2
4212                       || !use_stmt_vinfo
4213                       || STMT_VINFO_DEF_TYPE (use_stmt_vinfo)
4214                           != vect_double_reduction_def
4215                       || bb->loop_father != outer_loop)
4216                     continue;
4217
4218                   /* Create vector phi node for double reduction:
4219                      vs1 = phi <vs0, vs2>
4220                      vs1 was created previously in this function by a call to
4221                        vect_get_vec_def_for_operand and is stored in
4222                        vec_initial_def;
4223                      vs2 is defined by INNER_PHI, the vectorized EXIT_PHI;
4224                      vs0 is created here.  */
4225
4226                   /* Create vector phi node.  */
4227                   vect_phi = create_phi_node (vec_initial_def, bb);
4228                   new_phi_vinfo = new_stmt_vec_info (vect_phi,
4229                                     loop_vec_info_for_loop (outer_loop), NULL);
4230                   set_vinfo_for_stmt (vect_phi, new_phi_vinfo);
4231
4232                   /* Create vs0 - initial def of the double reduction phi.  */
4233                   preheader_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (use_stmt,
4234                                              loop_preheader_edge (outer_loop));
4235                   init_def = get_initial_def_for_reduction (stmt,
4236                                                           preheader_arg, NULL);
4237                   vect_phi_init = vect_init_vector (use_stmt, init_def,
4238                                                     vectype, NULL);
4239
4240                   /* Update phi node arguments with vs0 and vs2.  */
4241                   add_phi_arg (vect_phi, vect_phi_init,
4242                                loop_preheader_edge (outer_loop),
4243                                UNKNOWN_LOCATION);
4244                   add_phi_arg (vect_phi, PHI_RESULT (inner_phi),
4245                                loop_latch_edge (outer_loop), UNKNOWN_LOCATION);
4246                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4247                     {
4248                       fprintf (vect_dump, "created double reduction phi "
4249                                           "node: ");
4250                       print_gimple_stmt (vect_dump, vect_phi, 0, TDF_SLIM);
4251                     }
4252
4253                   vect_phi_res = PHI_RESULT (vect_phi);
4254
4255                   /* Replace the use, i.e., set the correct vs1 in the regular
4256                      reduction phi node.  FORNOW, NCOPIES is always 1, so the
4257                      loop is redundant.  */
4258                   use = reduction_phi;
4259                   for (j = 0; j < ncopies; j++)
4260                     {
4261                       edge pr_edge = loop_preheader_edge (loop);
4262                       SET_PHI_ARG_DEF (use, pr_edge->dest_idx, vect_phi_res);
4263                       use = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (use));
4264                     }
4265                 }
4266             }
4267         }
4268
4269       VEC_free (gimple, heap, phis);
4270       if (nested_in_vect_loop)
4271         {
4272           if (double_reduc)
4273             loop = outer_loop;
4274           else
4275             continue;
4276         }
4277
4278       phis = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
4279       /* Find the loop-closed-use at the loop exit of the original scalar
4280          result.  (The reduction result is expected to have two immediate uses,
4281          one at the latch block, and one at the loop exit).  For double
4282          reductions we are looking for exit phis of the outer loop.  */
4283       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, scalar_dest)
4284         {
4285           if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
4286             VEC_safe_push (gimple, heap, phis, USE_STMT (use_p));
4287           else
4288             {
4289               if (double_reduc && gimple_code (USE_STMT (use_p)) == GIMPLE_PHI)
4290                 {
4291                   tree phi_res = PHI_RESULT (USE_STMT (use_p));
4292
4293                   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (phi_use_p, phi_imm_iter, phi_res)
4294                     {
4295                       if (!flow_bb_inside_loop_p (loop,
4296                                              gimple_bb (USE_STMT (phi_use_p))))
4297                         VEC_safe_push (gimple, heap, phis,
4298                                        USE_STMT (phi_use_p));
4299                     }
4300                 }
4301             }
4302         }
4303
4304       FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, phis, i, exit_phi)
4305         {
4306           /* Replace the uses:  */
4307           orig_name = PHI_RESULT (exit_phi);
4308           scalar_result = VEC_index (tree, scalar_results, k);
4309           FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, orig_name)
4310             FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, imm_iter)
4311               SET_USE (use_p, scalar_result);
4312         }
4313
4314       VEC_free (gimple, heap, phis);
4315     }
4316
4317   VEC_free (tree, heap, scalar_results);
4318   VEC_free (gimple, heap, new_phis);
4319
4320
4321
4322 /* Function vectorizable_reduction.
4323
4324    Check if STMT performs a reduction operation that can be vectorized.
4325    If VEC_STMT is also passed, vectorize the STMT: create a vectorized
4326    stmt to replace it, put it in VEC_STMT, and insert it at GSI.
4327    Return FALSE if not a vectorizable STMT, TRUE otherwise.
4328
4329    This function also handles reduction idioms (patterns) that have been
4330    recognized in advance during vect_pattern_recog.  In this case, STMT may be
4331    of this form:
4332      X = pattern_expr (arg0, arg1, ..., X)
4333    and it's STMT_VINFO_RELATED_STMT points to the last stmt in the original
4334    sequence that had been detected and replaced by the pattern-stmt (STMT).
4335
4336    In some cases of reduction patterns, the type of the reduction variable X is
4337    different than the type of the other arguments of STMT.
4338    In such cases, the vectype that is used when transforming STMT into a vector
4339    stmt is different than the vectype that is used to determine the
4340    vectorization factor, because it consists of a different number of elements
4341    than the actual number of elements that are being operated upon in parallel.
4342
4343    For example, consider an accumulation of shorts into an int accumulator.
4344    On some targets it's possible to vectorize this pattern operating on 8
4345    shorts at a time (hence, the vectype for purposes of determining the
4346    vectorization factor should be V8HI); on the other hand, the vectype that
4347    is used to create the vector form is actually V4SI (the type of the result).
4348
4349    Upon entry to this function, STMT_VINFO_VECTYPE records the vectype that
4350    indicates what is the actual level of parallelism (V8HI in the example), so
4351    that the right vectorization factor would be derived.  This vectype
4352    corresponds to the type of arguments to the reduction stmt, and should *NOT*
4353    be used to create the vectorized stmt.  The right vectype for the vectorized
4354    stmt is obtained from the type of the result X:
4355         get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (X))
4356
4357    This means that, contrary to "regular" reductions (or "regular" stmts in
4358    general), the following equation:
4359       STMT_VINFO_VECTYPE == get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (X))
4360    does *NOT* necessarily hold for reduction patterns.  */
4361
4362 bool
4363 vectorizable_reduction (gimple stmt, gimple_stmt_iterator *gsi,
4364                         gimple *vec_stmt, slp_tree slp_node)
4365 {
4366   tree vec_dest;
4367   tree scalar_dest;
4368   tree loop_vec_def0 = NULL_TREE, loop_vec_def1 = NULL_TREE;
4369   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
4370   tree vectype_out = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
4371   tree vectype_in = NULL_TREE;
4372   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
4373   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
4374   enum tree_code code, orig_code, epilog_reduc_code;
4375   enum machine_mode vec_mode;
4376   int op_type;
4377   optab optab, reduc_optab;
4378   tree new_temp = NULL_TREE;
4379   tree def;
4380   gimple def_stmt;
4381   enum vect_def_type dt;
4382   gimple new_phi = NULL;
4383   tree scalar_type;
4384   bool is_simple_use;
4385   gimple orig_stmt;
4386   stmt_vec_info orig_stmt_info;
4387   tree expr = NULL_TREE;
4388   int i;
4389   int ncopies;
4390   int epilog_copies;
4391   stmt_vec_info prev_stmt_info, prev_phi_info;
4392   bool single_defuse_cycle = false;
4393   tree reduc_def = NULL_TREE;
4394   gimple new_stmt = NULL;
4395   int j;
4396   tree ops[3];
4397   bool nested_cycle = false, found_nested_cycle_def = false;
4398   gimple reduc_def_stmt = NULL;
4399   /* The default is that the reduction variable is the last in statement.  */
4400   int reduc_index = 2;
4401   bool double_reduc = false, dummy;
4402   basic_block def_bb;
4403   struct loop * def_stmt_loop, *outer_loop = NULL;
4404   tree def_arg;
4405   gimple def_arg_stmt;
4406   VEC (tree, heap) *vec_oprnds0 = NULL, *vec_oprnds1 = NULL, *vect_defs = NULL;
4407   VEC (gimple, heap) *phis = NULL;
4408   int vec_num;
4409   tree def0, def1, tem, op0, op1 = NULL_TREE;
4410
4411   /* In case of reduction chain we switch to the first stmt in the chain, but
4412      we don't update STMT_INFO, since only the last stmt is marked as reduction
4413      and has reduction properties.  */
4414   if (GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt)))
4415     stmt = GROUP_FIRST_ELEMENT (stmt_info);
4416
4417   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
4418     {
4419       outer_loop = loop;
4420       loop = loop->inner;
4421       nested_cycle = true;
4422     }
4423
4424   /* 1. Is vectorizable reduction?  */
4425   /* Not supportable if the reduction variable is used in the loop, unless
4426      it's a reduction chain.  */
4427   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) > vect_used_in_outer
4428       && !GROUP_FIRST_ELEMENT (stmt_info))
4429     return false;
4430
4431   /* Reductions that are not used even in an enclosing outer-loop,
4432      are expected to be "live" (used out of the loop).  */
4433   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_unused_in_scope
4434       && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4435     return false;
4436
4437   /* Make sure it was already recognized as a reduction computation.  */
4438   if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_reduction_def
4439       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_nested_cycle)
4440     return false;
4441
4442   /* 2. Has this been recognized as a reduction pattern?
4443
4444      Check if STMT represents a pattern that has been recognized
4445      in earlier analysis stages.  For stmts that represent a pattern,
4446      the STMT_VINFO_RELATED_STMT field records the last stmt in
4447      the original sequence that constitutes the pattern.  */
4448
4449   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
4450   if (orig_stmt)
4451     {
4452       orig_stmt_info = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
4453       gcc_assert (STMT_VINFO_RELATED_STMT (orig_stmt_info) == stmt);
4454       gcc_assert (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (orig_stmt_info));
4455       gcc_assert (!STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_info));
4456     }
4457
4458   /* 3. Check the operands of the operation.  The first operands are defined
4459         inside the loop body. The last operand is the reduction variable,
4460         which is defined by the loop-header-phi.  */
4461
4462   gcc_assert (is_gimple_assign (stmt));
4463
4464   /* Flatten RHS.  */
4465   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
4466     {
4467     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
4468       op_type = TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt));
4469       if (op_type == ternary_op)
4470         {
4471           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4472           ops[0] = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4473           ops[1] = TREE_OPERAND (rhs, 1);
4474           ops[2] = TREE_OPERAND (rhs, 2);
4475           code = TREE_CODE (rhs);
4476         }
4477       else
4478         return false;
4479       break;
4480
4481     case GIMPLE_BINARY_RHS:
4482       code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
4483       op_type = TREE_CODE_LENGTH (code);
4484       gcc_assert (op_type == binary_op);
4485       ops[0] = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4486       ops[1] = gimple_assign_rhs2 (stmt);
4487       break;
4488
4489     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
4490       code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
4491       op_type = TREE_CODE_LENGTH (code);
4492       gcc_assert (op_type == ternary_op);
4493       ops[0] = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4494       ops[1] = gimple_assign_rhs2 (stmt);
4495       ops[2] = gimple_assign_rhs3 (stmt);
4496       break;
4497
4498     case GIMPLE_UNARY_RHS:
4499       return false;
4500
4501     default:
4502       gcc_unreachable ();
4503     }
4504
4505   if (code == COND_EXPR && slp_node)
4506     return false;
4507
4508   scalar_dest = gimple_assign_lhs (stmt);
4509   scalar_type = TREE_TYPE (scalar_dest);
4510   if (!POINTER_TYPE_P (scalar_type) && !INTEGRAL_TYPE_P (scalar_type)
4511       && !SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
4512     return false;
4513
4514   /* Do not try to vectorize bit-precision reductions.  */
4515   if ((TYPE_PRECISION (scalar_type)
4516        != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (scalar_type))))
4517     return false;
4518
4519   /* All uses but the last are expected to be defined in the loop.
4520      The last use is the reduction variable.  In case of nested cycle this
4521      assumption is not true: we use reduc_index to record the index of the
4522      reduction variable.  */
4523   for (i = 0; i < op_type-1; i++)
4524     {
4525       /* The condition of COND_EXPR is checked in vectorizable_condition().  */
4526       if (i == 0 && code == COND_EXPR)
4527         continue;
4528
4529       is_simple_use = vect_is_simple_use_1 (ops[i], stmt, loop_vinfo, NULL,
4530                                             &def_stmt, &def, &dt, &tem);
4531       if (!vectype_in)
4532         vectype_in = tem;
4533       gcc_assert (is_simple_use);
4534
4535       if (dt != vect_internal_def
4536           && dt != vect_external_def
4537           && dt != vect_constant_def
4538           && dt != vect_induction_def
4539           && !(dt == vect_nested_cycle && nested_cycle))
4540         return false;
4541
4542       if (dt == vect_nested_cycle)
4543         {
4544           found_nested_cycle_def = true;
4545           reduc_def_stmt = def_stmt;
4546           reduc_index = i;
4547         }
4548     }
4549
4550   is_simple_use = vect_is_simple_use_1 (ops[i], stmt, loop_vinfo, NULL,
4551                                         &def_stmt, &def, &dt, &tem);
4552   if (!vectype_in)
4553     vectype_in = tem;
4554   gcc_assert (is_simple_use);
4555   gcc_assert (dt == vect_reduction_def
4556               || dt == vect_nested_cycle
4557               || ((dt == vect_internal_def || dt == vect_external_def
4558                    || dt == vect_constant_def || dt == vect_induction_def)
4559                    && nested_cycle && found_nested_cycle_def));
4560   if (!found_nested_cycle_def)
4561     reduc_def_stmt = def_stmt;
4562
4563   gcc_assert (gimple_code (reduc_def_stmt) == GIMPLE_PHI);
4564   if (orig_stmt)
4565     gcc_assert (orig_stmt == vect_is_simple_reduction (loop_vinfo,
4566                                                        reduc_def_stmt,
4567                                                        !nested_cycle,
4568                                                        &dummy));
4569   else
4570     {
4571       gimple tmp = vect_is_simple_reduction (loop_vinfo, reduc_def_stmt,
4572                                              !nested_cycle, &dummy);
4573       /* We changed STMT to be the first stmt in reduction chain, hence we
4574          check that in this case the first element in the chain is STMT.  */
4575       gcc_assert (stmt == tmp
4576                   || GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (tmp)) == stmt);
4577     }
4578
4579   if (STMT_VINFO_LIVE_P (vinfo_for_stmt (reduc_def_stmt)))
4580     return false;
4581
4582   if (slp_node || PURE_SLP_STMT (stmt_info))
4583     ncopies = 1;
4584   else
4585     ncopies = (LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4586                / TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_in));
4587
4588   gcc_assert (ncopies >= 1);
4589
4590   vec_mode = TYPE_MODE (vectype_in);
4591
4592   if (code == COND_EXPR)
4593     {
4594       if (!vectorizable_condition (stmt, gsi, NULL, ops[reduc_index], 0, NULL))
4595         {
4596           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4597             fprintf (vect_dump, "unsupported condition in reduction");
4598
4599             return false;
4600         }
4601     }
4602   else
4603     {
4604       /* 4. Supportable by target?  */
4605
4606       /* 4.1. check support for the operation in the loop  */
4607       optab = optab_for_tree_code (code, vectype_in, optab_default);
4608       if (!optab)
4609         {
4610           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4611             fprintf (vect_dump, "no optab.");
4612
4613           return false;
4614         }
4615
4616       if (optab_handler (optab, vec_mode) == CODE_FOR_nothing)
4617         {
4618           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4619             fprintf (vect_dump, "op not supported by target.");
4620
4621           if (GET_MODE_SIZE (vec_mode) != UNITS_PER_WORD
4622               || LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4623                   < vect_min_worthwhile_factor (code))
4624             return false;
4625
4626           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4627             fprintf (vect_dump, "proceeding using word mode.");
4628         }
4629
4630       /* Worthwhile without SIMD support?  */
4631       if (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (vectype_in))
4632           && LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4633              < vect_min_worthwhile_factor (code))
4634         {
4635           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4636             fprintf (vect_dump, "not worthwhile without SIMD support.");
4637
4638           return false;
4639         }
4640     }
4641
4642   /* 4.2. Check support for the epilog operation.
4643
4644           If STMT represents a reduction pattern, then the type of the
4645           reduction variable may be different than the type of the rest
4646           of the arguments.  For example, consider the case of accumulation
4647           of shorts into an int accumulator; The original code:
4648                         S1: int_a = (int) short_a;
4649           orig_stmt->   S2: int_acc = plus <int_a ,int_acc>;
4650
4651           was replaced with:
4652                         STMT: int_acc = widen_sum <short_a, int_acc>
4653
4654           This means that:
4655           1. The tree-code that is used to create the vector operation in the
4656              epilog code (that reduces the partial results) is not the
4657              tree-code of STMT, but is rather the tree-code of the original
4658              stmt from the pattern that STMT is replacing.  I.e, in the example
4659              above we want to use 'widen_sum' in the loop, but 'plus' in the
4660              epilog.
4661           2. The type (mode) we use to check available target support
4662              for the vector operation to be created in the *epilog*, is
4663              determined by the type of the reduction variable (in the example
4664              above we'd check this: optab_handler (plus_optab, vect_int_mode])).
4665              However the type (mode) we use to check available target support
4666              for the vector operation to be created *inside the loop*, is
4667              determined by the type of the other arguments to STMT (in the
4668              example we'd check this: optab_handler (widen_sum_optab,
4669              vect_short_mode)).
4670
4671           This is contrary to "regular" reductions, in which the types of all
4672           the arguments are the same as the type of the reduction variable.
4673           For "regular" reductions we can therefore use the same vector type
4674           (and also the same tree-code) when generating the epilog code and
4675           when generating the code inside the loop.  */
4676
4677   if (orig_stmt)
4678     {
4679       /* This is a reduction pattern: get the vectype from the type of the
4680          reduction variable, and get the tree-code from orig_stmt.  */
4681       orig_code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
4682       gcc_assert (vectype_out);
4683       vec_mode = TYPE_MODE (vectype_out);
4684     }
4685   else
4686     {
4687       /* Regular reduction: use the same vectype and tree-code as used for
4688          the vector code inside the loop can be used for the epilog code. */
4689       orig_code = code;
4690     }
4691
4692   if (nested_cycle)
4693     {
4694       def_bb = gimple_bb (reduc_def_stmt);
4695       def_stmt_loop = def_bb->loop_father;
4696       def_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (reduc_def_stmt,
4697                                        loop_preheader_edge (def_stmt_loop));
4698       if (TREE_CODE (def_arg) == SSA_NAME
4699           && (def_arg_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (def_arg))
4700           && gimple_code (def_arg_stmt) == GIMPLE_PHI
4701           && flow_bb_inside_loop_p (outer_loop, gimple_bb (def_arg_stmt))
4702           && vinfo_for_stmt (def_arg_stmt)
4703           && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_arg_stmt))
4704               == vect_double_reduction_def)
4705         double_reduc = true;
4706     }
4707
4708   epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4709   if (reduction_code_for_scalar_code (orig_code, &epilog_reduc_code))
4710     {
4711       reduc_optab = optab_for_tree_code (epilog_reduc_code, vectype_out,
4712                                          optab_default);
4713       if (!reduc_optab)
4714         {
4715           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4716             fprintf (vect_dump, "no optab for reduction.");
4717
4718           epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4719         }
4720
4721       if (reduc_optab
4722           && optab_handler (reduc_optab, vec_mode) == CODE_FOR_nothing)
4723         {
4724           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4725             fprintf (vect_dump, "reduc op not supported by target.");
4726
4727           epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4728         }
4729     }
4730   else
4731     {
4732       if (!nested_cycle || double_reduc)
4733         {
4734           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4735             fprintf (vect_dump, "no reduc code for scalar code.");
4736
4737           return false;
4738         }
4739     }
4740
4741   if (double_reduc && ncopies > 1)
4742     {
4743       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4744         fprintf (vect_dump, "multiple types in double reduction");
4745
4746       return false;
4747     }
4748
4749   /* In case of widenning multiplication by a constant, we update the type
4750      of the constant to be the type of the other operand.  We check that the
4751      constant fits the type in the pattern recognition pass.  */
4752   if (code == DOT_PROD_EXPR
4753       && !types_compatible_p (TREE_TYPE (ops[0]), TREE_TYPE (ops[1])))
4754     {
4755       if (TREE_CODE (ops[0]) == INTEGER_CST)
4756         ops[0] = fold_convert (TREE_TYPE (ops[1]), ops[0]);
4757       else if (TREE_CODE (ops[1]) == INTEGER_CST)
4758         ops[1] = fold_convert (TREE_TYPE (ops[0]), ops[1]);
4759       else
4760         {
4761           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4762             fprintf (vect_dump, "invalid types in dot-prod");
4763
4764           return false;
4765         }
4766     }
4767
4768   if (!vec_stmt) /* transformation not required.  */
4769     {
4770       if (!vect_model_reduction_cost (stmt_info, epilog_reduc_code, ncopies))
4771         return false;
4772       STMT_VINFO_TYPE (stmt_info) = reduc_vec_info_type;
4773       return true;
4774     }
4775
4776   /** Transform.  **/
4777
4778   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4779     fprintf (vect_dump, "transform reduction.");
4780
4781   /* FORNOW: Multiple types are not supported for condition.  */
4782   if (code == COND_EXPR)
4783     gcc_assert (ncopies == 1);
4784
4785   /* Create the destination vector  */
4786   vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype_out);
4787
4788   /* In case the vectorization factor (VF) is bigger than the number
4789      of elements that we can fit in a vectype (nunits), we have to generate
4790      more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll" the
4791      vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
4792      in vectorizable_operation.  */
4793
4794   /* If the reduction is used in an outer loop we need to generate
4795      VF intermediate results, like so (e.g. for ncopies=2):
4796         r0 = phi (init, r0)
4797         r1 = phi (init, r1)
4798         r0 = x0 + r0;
4799         r1 = x1 + r1;
4800     (i.e. we generate VF results in 2 registers).
4801     In this case we have a separate def-use cycle for each copy, and therefore
4802     for each copy we get the vector def for the reduction variable from the
4803     respective phi node created for this copy.
4804
4805     Otherwise (the reduction is unused in the loop nest), we can combine
4806     together intermediate results, like so (e.g. for ncopies=2):
4807         r = phi (init, r)
4808         r = x0 + r;
4809         r = x1 + r;
4810    (i.e. we generate VF/2 results in a single register).
4811    In this case for each copy we get the vector def for the reduction variable
4812    from the vectorized reduction operation generated in the previous iteration.
4813   */
4814
4815   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_unused_in_scope)
4816     {
4817       single_defuse_cycle = true;
4818       epilog_copies = 1;
4819     }
4820   else
4821     epilog_copies = ncopies;
4822
4823   prev_stmt_info = NULL;
4824   prev_phi_info = NULL;
4825   if (slp_node)
4826     {
4827       vec_num = SLP_TREE_NUMBER_OF_VEC_STMTS (slp_node);
4828       gcc_assert (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_out) 
4829                   == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_in));
4830     }
4831   else
4832     {
4833       vec_num = 1;
4834       vec_oprnds0 = VEC_alloc (tree, heap, 1);
4835       if (op_type == ternary_op)
4836         vec_oprnds1 = VEC_alloc (tree, heap, 1);
4837     }
4838
4839   phis = VEC_alloc (gimple, heap, vec_num);
4840   vect_defs = VEC_alloc (tree, heap, vec_num);
4841   if (!slp_node)
4842     VEC_quick_push (tree, vect_defs, NULL_TREE);
4843
4844   for (j = 0; j < ncopies; j++)
4845     {
4846       if (j == 0 || !single_defuse_cycle)
4847         {
4848           for (i = 0; i < vec_num; i++)
4849             {
4850               /* Create the reduction-phi that defines the reduction
4851                  operand.  */
4852               new_phi = create_phi_node (vec_dest, loop->header);
4853               set_vinfo_for_stmt (new_phi,
4854                                   new_stmt_vec_info (new_phi, loop_vinfo,
4855                                                      NULL));
4856                if (j == 0 || slp_node)
4857                  VEC_quick_push (gimple, phis, new_phi);
4858             }
4859         }
4860
4861       if (code == COND_EXPR)
4862         {
4863           gcc_assert (!slp_node);
4864           vectorizable_condition (stmt, gsi, vec_stmt, 
4865                                   PHI_RESULT (VEC_index (gimple, phis, 0)), 
4866                                   reduc_index, NULL);
4867           /* Multiple types are not supported for condition.  */
4868           break;
4869         }
4870
4871       /* Handle uses.  */
4872       if (j == 0)
4873         {
4874           op0 = ops[!reduc_index];
4875           if (op_type == ternary_op)
4876             {
4877               if (reduc_index == 0)
4878                 op1 = ops[2];
4879               else
4880                 op1 = ops[1];
4881             }
4882
4883           if (slp_node)
4884             vect_get_vec_defs (op0, op1, stmt, &vec_oprnds0, &vec_oprnds1,
4885                                slp_node, -1);
4886           else
4887             {
4888               loop_vec_def0 = vect_get_vec_def_for_operand (ops[!reduc_index],
4889                                                             stmt, NULL);
4890               VEC_quick_push (tree, vec_oprnds0, loop_vec_def0);
4891               if (op_type == ternary_op)
4892                {
4893                  loop_vec_def1 = vect_get_vec_def_for_operand (op1, stmt,
4894                                                                NULL);
4895                  VEC_quick_push (tree, vec_oprnds1, loop_vec_def1);
4896                }
4897             }
4898         }
4899       else
4900         {
4901           if (!slp_node)
4902             {
4903               enum vect_def_type dt;
4904               gimple dummy_stmt;
4905               tree dummy;
4906
4907               vect_is_simple_use (ops[!reduc_index], stmt, loop_vinfo, NULL,
4908                                   &dummy_stmt, &dummy, &dt);
4909               loop_vec_def0 = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt,
4910                                                               loop_vec_def0);
4911               VEC_replace (tree, vec_oprnds0, 0, loop_vec_def0);
4912               if (op_type == ternary_op)
4913                 {
4914                   vect_is_simple_use (op1, stmt, loop_vinfo, NULL, &dummy_stmt,
4915                                       &dummy, &dt);
4916                   loop_vec_def1 = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt,
4917                                                                 loop_vec_def1);
4918                   VEC_replace (tree, vec_oprnds1, 0, loop_vec_def1);
4919                 }
4920             }
4921
4922           if (single_defuse_cycle)
4923             reduc_def = gimple_assign_lhs (new_stmt);
4924
4925           STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_phi_info) = new_phi;
4926         }
4927
4928       FOR_EACH_VEC_ELT (tree, vec_oprnds0, i, def0)
4929         {
4930           if (slp_node)
4931             reduc_def = PHI_RESULT (VEC_index (gimple, phis, i));
4932           else
4933             {
4934               if (!single_defuse_cycle || j == 0)
4935                 reduc_def = PHI_RESULT (new_phi);
4936             }
4937
4938           def1 = ((op_type == ternary_op)
4939                   ? VEC_index (tree, vec_oprnds1, i) : NULL);
4940           if (op_type == binary_op)
4941             {
4942               if (reduc_index == 0)
4943                 expr = build2 (code, vectype_out, reduc_def, def0);
4944               else
4945                 expr = build2 (code, vectype_out, def0, reduc_def);
4946             }
4947           else
4948             {
4949               if (reduc_index == 0)
4950                 expr = build3 (code, vectype_out, reduc_def, def0, def1);
4951               else
4952                 {
4953                   if (reduc_index == 1)
4954                     expr = build3 (code, vectype_out, def0, reduc_def, def1);
4955                   else
4956                     expr = build3 (code, vectype_out, def0, def1, reduc_def);
4957                 }
4958             }
4959
4960           new_stmt = gimple_build_assign (vec_dest, expr);
4961           new_temp = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
4962           gimple_assign_set_lhs (new_stmt, new_temp);
4963           vect_finish_stmt_generation (stmt, new_stmt, gsi);
4964
4965           if (slp_node)
4966             {
4967               VEC_quick_push (gimple, SLP_TREE_VEC_STMTS (slp_node), new_stmt);
4968               VEC_quick_push (tree, vect_defs, new_temp);
4969             }
4970           else
4971             VEC_replace (tree, vect_defs, 0, new_temp);
4972         }
4973
4974       if (slp_node)
4975         continue;
4976
4977       if (j == 0)
4978         STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info) = *vec_stmt = new_stmt;
4979       else
4980         STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_stmt_info) = new_stmt;
4981
4982       prev_stmt_info = vinfo_for_stmt (new_stmt);
4983       prev_phi_info = vinfo_for_stmt (new_phi);
4984     }
4985
4986   /* Finalize the reduction-phi (set its arguments) and create the
4987      epilog reduction code.  */
4988   if ((!single_defuse_cycle || code == COND_EXPR) && !slp_node)
4989     {
4990       new_temp = gimple_assign_lhs (*vec_stmt);
4991       VEC_replace (tree, vect_defs, 0, new_temp);
4992     }
4993
4994   vect_create_epilog_for_reduction (vect_defs, stmt, epilog_copies,
4995                                     epilog_reduc_code, phis, reduc_index,
4996                                     double_reduc, slp_node);
4997
4998   VEC_free (gimple, heap, phis);
4999   VEC_free (tree, heap, vec_oprnds0);
5000   if (vec_oprnds1)
5001     VEC_free (tree, heap, vec_oprnds1);
5002
5003   return true;
5004 }
5005
5006 /* Function vect_min_worthwhile_factor.
5007
5008    For a loop where we could vectorize the operation indicated by CODE,
5009    return the minimum vectorization factor that makes it worthwhile
5010    to use generic vectors.  */
5011 int
5012 vect_min_worthwhile_factor (enum tree_code code)
5013 {
5014   switch (code)
5015     {
5016     case PLUS_EXPR:
5017     case MINUS_EXPR:
5018     case NEGATE_EXPR:
5019       return 4;
5020
5021     case BIT_AND_EXPR:
5022     case BIT_IOR_EXPR:
5023     case BIT_XOR_EXPR:
5024     case BIT_NOT_EXPR:
5025       return 2;
5026
5027     default:
5028       return INT_MAX;
5029     }
5030 }
5031
5032
5033 /* Function vectorizable_induction
5034
5035    Check if PHI performs an induction computation that can be vectorized.
5036    If VEC_STMT is also passed, vectorize the induction PHI: create a vectorized
5037    phi to replace it, put it in VEC_STMT, and add it to the same basic block.
5038    Return FALSE if not a vectorizable STMT, TRUE otherwise.  */
5039
5040 bool
5041 vectorizable_induction (gimple phi, gimple_stmt_iterator *gsi ATTRIBUTE_UNUSED,
5042                         gimple *vec_stmt)
5043 {
5044   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
5045   tree vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
5046   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
5047   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
5048   int nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
5049   int ncopies = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo) / nunits;
5050   tree vec_def;
5051
5052   gcc_assert (ncopies >= 1);
5053   /* FORNOW. These restrictions should be relaxed.  */
5054   if (nested_in_vect_loop_p (loop, phi))
5055     {
5056       imm_use_iterator imm_iter;
5057       use_operand_p use_p;
5058       gimple exit_phi;
5059       edge latch_e;
5060       tree loop_arg;
5061
5062       if (ncopies > 1)
5063         {
5064           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5065             fprintf (vect_dump, "multiple types in nested loop.");
5066           return false;
5067         }
5068
5069       exit_phi = NULL;
5070       latch_e = loop_latch_edge (loop->inner);
5071       loop_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, latch_e);
5072       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, loop_arg)
5073         {
5074           if (!flow_bb_inside_loop_p (loop->inner,
5075                                       gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
5076             {
5077               exit_phi = USE_STMT (use_p);
5078               break;
5079             }
5080         }
5081       if (exit_phi)
5082         {
5083           stmt_vec_info exit_phi_vinfo  = vinfo_for_stmt (exit_phi);
5084           if (!(STMT_VINFO_RELEVANT_P (exit_phi_vinfo)
5085                 && !STMT_VINFO_LIVE_P (exit_phi_vinfo)))
5086             {
5087               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5088                 fprintf (vect_dump, "inner-loop induction only used outside "
5089                          "of the outer vectorized loop.");
5090               return false;
5091             }
5092         }
5093     }
5094
5095   if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
5096     return false;
5097
5098   /* FORNOW: SLP not supported.  */
5099   if (STMT_SLP_TYPE (stmt_info))
5100     return false;
5101
5102   gcc_assert (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def);
5103
5104   if (gimple_code (phi) != GIMPLE_PHI)
5105     return false;
5106
5107   if (!vec_stmt) /* transformation not required.  */
5108     {
5109       STMT_VINFO_TYPE (stmt_info) = induc_vec_info_type;
5110       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5111         fprintf (vect_dump, "=== vectorizable_induction ===");
5112       vect_model_induction_cost (stmt_info, ncopies);
5113       return true;
5114     }
5115
5116   /** Transform.  **/
5117
5118   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5119     fprintf (vect_dump, "transform induction phi.");
5120
5121   vec_def = get_initial_def_for_induction (phi);
5122   *vec_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (vec_def);
5123   return true;
5124 }
5125
5126 /* Function vectorizable_live_operation.
5127
5128    STMT computes a value that is used outside the loop.  Check if
5129    it can be supported.  */
5130
5131 bool
5132 vectorizable_live_operation (gimple stmt,
5133                              gimple_stmt_iterator *gsi ATTRIBUTE_UNUSED,
5134                              gimple *vec_stmt ATTRIBUTE_UNUSED)
5135 {
5136   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
5137   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
5138   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
5139   int i;
5140   int op_type;
5141   tree op;
5142   tree def;
5143   gimple def_stmt;
5144   enum vect_def_type dt;
5145   enum tree_code code;
5146   enum gimple_rhs_class rhs_class;
5147
5148   gcc_assert (STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info));
5149
5150   if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_reduction_def)
5151     return false;
5152
5153   if (!is_gimple_assign (stmt))
5154     return false;
5155
5156   if (TREE_CODE (gimple_assign_lhs (stmt)) != SSA_NAME)
5157     return false;
5158
5159   /* FORNOW. CHECKME. */
5160   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
5161     return false;
5162
5163   code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
5164   op_type = TREE_CODE_LENGTH (code);
5165   rhs_class = get_gimple_rhs_class (code);
5166   gcc_assert (rhs_class != GIMPLE_UNARY_RHS || op_type == unary_op);
5167   gcc_assert (rhs_class != GIMPLE_BINARY_RHS || op_type == binary_op);
5168
5169   /* FORNOW: support only if all uses are invariant.  This means
5170      that the scalar operations can remain in place, unvectorized.
5171      The original last scalar value that they compute will be used.  */
5172
5173   for (i = 0; i < op_type; i++)
5174     {
5175       if (rhs_class == GIMPLE_SINGLE_RHS)
5176         op = TREE_OPERAND (gimple_op (stmt, 1), i);
5177       else
5178         op = gimple_op (stmt, i + 1);
5179       if (op
5180           && !vect_is_simple_use (op, stmt, loop_vinfo, NULL, &def_stmt, &def,
5181                                   &dt))
5182         {
5183           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5184             fprintf (vect_dump, "use not simple.");
5185           return false;
5186         }
5187
5188       if (dt != vect_external_def && dt != vect_constant_def)
5189         return false;
5190     }
5191
5192   /* No transformation is required for the cases we currently support.  */
5193   return true;
5194 }
5195
5196 /* Kill any debug uses outside LOOP of SSA names defined in STMT.  */
5197
5198 static void
5199 vect_loop_kill_debug_uses (struct loop *loop, gimple stmt)
5200 {
5201   ssa_op_iter op_iter;
5202   imm_use_iterator imm_iter;
5203   def_operand_p def_p;
5204   gimple ustmt;
5205
5206   FOR_EACH_PHI_OR_STMT_DEF (def_p, stmt, op_iter, SSA_OP_DEF)
5207     {
5208       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (ustmt, imm_iter, DEF_FROM_PTR (def_p))
5209         {
5210           basic_block bb;
5211
5212           if (!is_gimple_debug (ustmt))
5213             continue;
5214
5215           bb = gimple_bb (ustmt);
5216
5217           if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
5218             {
5219               if (gimple_debug_bind_p (ustmt))
5220                 {
5221                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5222                     fprintf (vect_dump, "killing debug use");
5223
5224                   gimple_debug_bind_reset_value (ustmt);
5225                   update_stmt (ustmt);
5226                 }
5227               else
5228                 gcc_unreachable ();
5229             }
5230         }
5231     }
5232 }
5233
5234 /* Function vect_transform_loop.
5235
5236    The analysis phase has determined that the loop is vectorizable.
5237    Vectorize the loop - created vectorized stmts to replace the scalar
5238    stmts in the loop, and update the loop exit condition.  */
5239
5240 void
5241 vect_transform_loop (loop_vec_info loop_vinfo)
5242 {
5243   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
5244   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
5245   int nbbs = loop->num_nodes;
5246   gimple_stmt_iterator si;
5247   int i;
5248   tree ratio = NULL;
5249   int vectorization_factor = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
5250   bool strided_store;
5251   bool slp_scheduled = false;
5252   unsigned int nunits;
5253   tree cond_expr = NULL_TREE;
5254   gimple_seq cond_expr_stmt_list = NULL;
5255   bool do_peeling_for_loop_bound;
5256   gimple stmt, pattern_stmt;
5257   gimple_seq pattern_def_seq = NULL;
5258   gimple_stmt_iterator pattern_def_si = gsi_start (NULL);
5259   bool transform_pattern_stmt = false;
5260
5261   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5262     fprintf (vect_dump, "=== vec_transform_loop ===");
5263
5264   /* Peel the loop if there are data refs with unknown alignment.
5265      Only one data ref with unknown store is allowed.  */
5266
5267   if (LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
5268     vect_do_peeling_for_alignment (loop_vinfo);
5269
5270   do_peeling_for_loop_bound
5271     = (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
5272        || (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
5273            && LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) % vectorization_factor != 0)
5274        || LOOP_VINFO_PEELING_FOR_GAPS (loop_vinfo));
5275
5276   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
5277       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
5278     vect_loop_versioning (loop_vinfo,
5279                           !do_peeling_for_loop_bound,
5280                           &cond_expr, &cond_expr_stmt_list);
5281
5282   /* If the loop has a symbolic number of iterations 'n' (i.e. it's not a
5283      compile time constant), or it is a constant that doesn't divide by the
5284      vectorization factor, then an epilog loop needs to be created.
5285      We therefore duplicate the loop: the original loop will be vectorized,
5286      and will compute the first (n/VF) iterations.  The second copy of the loop
5287      will remain scalar and will compute the remaining (n%VF) iterations.
5288      (VF is the vectorization factor).  */
5289
5290   if (do_peeling_for_loop_bound)
5291     vect_do_peeling_for_loop_bound (loop_vinfo, &ratio,
5292                                     cond_expr, cond_expr_stmt_list);
5293   else
5294     ratio = build_int_cst (TREE_TYPE (LOOP_VINFO_NITERS (loop_vinfo)),
5295                 LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) / vectorization_factor);
5296
5297   /* 1) Make sure the loop header has exactly two entries
5298      2) Make sure we have a preheader basic block.  */
5299
5300   gcc_assert (EDGE_COUNT (loop->header->preds) == 2);
5301
5302   split_edge (loop_preheader_edge (loop));
5303
5304   /* FORNOW: the vectorizer supports only loops which body consist
5305      of one basic block (header + empty latch). When the vectorizer will
5306      support more involved loop forms, the order by which the BBs are
5307      traversed need to be reconsidered.  */
5308
5309   for (i = 0; i < nbbs; i++)
5310     {
5311       basic_block bb = bbs[i];
5312       stmt_vec_info stmt_info;
5313       gimple phi;
5314
5315       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5316         {
5317           phi = gsi_stmt (si);
5318           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5319             {
5320               fprintf (vect_dump, "------>vectorizing phi: ");
5321               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
5322             }
5323           stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
5324           if (!stmt_info)
5325             continue;
5326
5327           if (MAY_HAVE_DEBUG_STMTS && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
5328             vect_loop_kill_debug_uses (loop, phi);
5329
5330           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
5331               && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
5332             continue;
5333
5334           if ((TYPE_VECTOR_SUBPARTS (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info))
5335                 != (unsigned HOST_WIDE_INT) vectorization_factor)
5336               && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5337             fprintf (vect_dump, "multiple-types.");
5338
5339           if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def)
5340             {
5341               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5342                 fprintf (vect_dump, "transform phi.");
5343               vect_transform_stmt (phi, NULL, NULL, NULL, NULL);
5344             }
5345         }
5346
5347       pattern_stmt = NULL;
5348       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si) || transform_pattern_stmt;)
5349         {
5350           bool is_store;
5351
5352           if (transform_pattern_stmt)
5353             stmt = pattern_stmt;
5354           else
5355             stmt = gsi_stmt (si);
5356
5357           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5358             {
5359               fprintf (vect_dump, "------>vectorizing statement: ");
5360               print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
5361             }
5362
5363           stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
5364
5365           /* vector stmts created in the outer-loop during vectorization of
5366              stmts in an inner-loop may not have a stmt_info, and do not
5367              need to be vectorized.  */
5368           if (!stmt_info)
5369             {
5370               gsi_next (&si);
5371               continue;
5372             }
5373
5374           if (MAY_HAVE_DEBUG_STMTS && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
5375             vect_loop_kill_debug_uses (loop, stmt);
5376
5377           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
5378               && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
5379             {
5380               if (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_info)
5381                   && (pattern_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info))
5382                   && (STMT_VINFO_RELEVANT_P (vinfo_for_stmt (pattern_stmt))
5383                       || STMT_VINFO_LIVE_P (vinfo_for_stmt (pattern_stmt))))
5384                 {
5385                   stmt = pattern_stmt;
5386                   stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
5387                 }
5388               else
5389                 {
5390                   gsi_next (&si);
5391                   continue;
5392                 }
5393             }
5394           else if (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_info)
5395                    && (pattern_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info))
5396                    && (STMT_VINFO_RELEVANT_P (vinfo_for_stmt (pattern_stmt))
5397                        || STMT_VINFO_LIVE_P (vinfo_for_stmt (pattern_stmt))))
5398             transform_pattern_stmt = true;
5399
5400           /* If pattern statement has def stmts, vectorize them too.  */
5401           if (is_pattern_stmt_p (stmt_info))
5402             {
5403               if (pattern_def_seq == NULL)
5404                 {
5405                   pattern_def_seq = STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ (stmt_info);
5406                   pattern_def_si = gsi_start (pattern_def_seq);
5407                 }
5408               else if (!gsi_end_p (pattern_def_si))
5409                 gsi_next (&pattern_def_si);
5410               if (pattern_def_seq != NULL)
5411                 {
5412                   gimple pattern_def_stmt = NULL;
5413                   stmt_vec_info pattern_def_stmt_info = NULL;
5414
5415                   while (!gsi_end_p (pattern_def_si))
5416                     {
5417                       pattern_def_stmt = gsi_stmt (pattern_def_si);
5418                       pattern_def_stmt_info
5419                         = vinfo_for_stmt (pattern_def_stmt);
5420                       if (STMT_VINFO_RELEVANT_P (pattern_def_stmt_info)
5421                           || STMT_VINFO_LIVE_P (pattern_def_stmt_info))
5422                         break;
5423                       gsi_next (&pattern_def_si);
5424                     }
5425
5426                   if (!gsi_end_p (pattern_def_si))
5427                     {
5428                       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5429                         {
5430                           fprintf (vect_dump, "==> vectorizing pattern def"
5431                                               " stmt: ");
5432                           print_gimple_stmt (vect_dump, pattern_def_stmt, 0,
5433                                              TDF_SLIM);
5434                         }
5435
5436                       stmt = pattern_def_stmt;
5437                       stmt_info = pattern_def_stmt_info;
5438                     }
5439                   else
5440                     {
5441                       pattern_def_si = gsi_start (NULL);
5442                       transform_pattern_stmt = false;
5443                     }
5444                 }
5445               else
5446                 transform_pattern_stmt = false;
5447             }
5448
5449           gcc_assert (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
5450           nunits = (unsigned int) TYPE_VECTOR_SUBPARTS (
5451                                                STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
5452           if (!STMT_SLP_TYPE (stmt_info)
5453               && nunits != (unsigned int) vectorization_factor
5454               && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5455             /* For SLP VF is set according to unrolling factor, and not to
5456                vector size, hence for SLP this print is not valid.  */
5457             fprintf (vect_dump, "multiple-types.");
5458
5459           /* SLP. Schedule all the SLP instances when the first SLP stmt is
5460              reached.  */
5461           if (STMT_SLP_TYPE (stmt_info))
5462             {
5463               if (!slp_scheduled)
5464                 {
5465                   slp_scheduled = true;
5466
5467                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5468                     fprintf (vect_dump, "=== scheduling SLP instances ===");
5469
5470                   vect_schedule_slp (loop_vinfo, NULL);
5471                 }
5472
5473               /* Hybrid SLP stmts must be vectorized in addition to SLP.  */
5474               if (!vinfo_for_stmt (stmt) || PURE_SLP_STMT (stmt_info))
5475                 {
5476                   if (!transform_pattern_stmt && gsi_end_p (pattern_def_si))
5477                     {
5478                       pattern_def_seq = NULL;
5479                       gsi_next (&si);
5480                     }
5481                   continue;
5482                 }
5483             }
5484
5485           /* -------- vectorize statement ------------ */
5486           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5487             fprintf (vect_dump, "transform statement.");
5488
5489           strided_store = false;
5490           is_store = vect_transform_stmt (stmt, &si, &strided_store, NULL, NULL);
5491           if (is_store)
5492             {
5493               if (STMT_VINFO_STRIDED_ACCESS (stmt_info))
5494                 {
5495                   /* Interleaving. If IS_STORE is TRUE, the vectorization of the
5496                      interleaving chain was completed - free all the stores in
5497                      the chain.  */
5498                   gsi_next (&si);
5499                   vect_remove_stores (GROUP_FIRST_ELEMENT (stmt_info));
5500                   continue;
5501                 }
5502               else
5503                 {
5504                   /* Free the attached stmt_vec_info and remove the stmt.  */
5505                   free_stmt_vec_info (gsi_stmt (si));
5506                   gsi_remove (&si, true);
5507                   continue;
5508                 }
5509             }
5510
5511           if (!transform_pattern_stmt && gsi_end_p (pattern_def_si))
5512             {
5513               pattern_def_seq = NULL;
5514               gsi_next (&si);
5515             }
5516         }                       /* stmts in BB */
5517     }                           /* BBs in loop */
5518
5519   slpeel_make_loop_iterate_ntimes (loop, ratio);
5520
5521   /* The memory tags and pointers in vectorized statements need to
5522      have their SSA forms updated.  FIXME, why can't this be delayed
5523      until all the loops have been transformed?  */
5524   update_ssa (TODO_update_ssa);
5525
5526   if (vect_print_dump_info (REPORT_VECTORIZED_LOCATIONS))
5527     fprintf (vect_dump, "LOOP VECTORIZED.");
5528   if (loop->inner && vect_print_dump_info (REPORT_VECTORIZED_LOCATIONS))
5529     fprintf (vect_dump, "OUTER LOOP VECTORIZED.");
5530 }