contrib/gcc-4.4/gcc/c-omp.c

   1 /* This file contains routines to construct GNU OpenMP constructs,
   2    called from parsing in the C and C++ front ends.
   3
   4    Copyright (C) 2005, 2007, 2008, 2009, 2010 Free Software Foundation, Inc.
   5    Contributed by Richard Henderson <rth@redhat.com>,
   6                   Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
   7
   8 This file is part of GCC.
   9
  10 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
  11 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
  12 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
  13 version.
  14
  15 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  16 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  17 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  18 for more details.
  19
  20 You should have received a copy of the GNU General Public License
  21 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
  22 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  23
  24 #include "config.h"
  25 #include "system.h"
  26 #include "coretypes.h"
  27 #include "tm.h"
  28 #include "tree.h"
  29 #include "function.h"
  30 #include "c-common.h"
  31 #include "toplev.h"
  32 #include "gimple.h"
  33 #include "bitmap.h"
  34 #include "langhooks.h"
  35
  36
  37 /* Complete a #pragma omp master construct.  STMT is the structured-block
  38    that follows the pragma.  */
  39
  40 tree
  41 c_finish_omp_master (tree stmt)
  42 {
  43   return add_stmt (build1 (OMP_MASTER, void_type_node, stmt));
  44 }
  45
  46 /* Complete a #pragma omp critical construct.  STMT is the structured-block
  47    that follows the pragma, NAME is the identifier in the pragma, or null
  48    if it was omitted.  */
  49
  50 tree
  51 c_finish_omp_critical (tree body, tree name)
  52 {
  53   tree stmt = make_node (OMP_CRITICAL);
  54   TREE_TYPE (stmt) = void_type_node;
  55   OMP_CRITICAL_BODY (stmt) = body;
  56   OMP_CRITICAL_NAME (stmt) = name;
  57   return add_stmt (stmt);
  58 }
  59
  60 /* Complete a #pragma omp ordered construct.  STMT is the structured-block
  61    that follows the pragma.  */
  62
  63 tree
  64 c_finish_omp_ordered (tree stmt)
  65 {
  66   return add_stmt (build1 (OMP_ORDERED, void_type_node, stmt));
  67 }
  68
  69
  70 /* Complete a #pragma omp barrier construct.  */
  71
  72 void
  73 c_finish_omp_barrier (void)
  74 {
  75   tree x;
  76
  77   x = built_in_decls[BUILT_IN_GOMP_BARRIER];
  78   x = build_call_expr (x, 0);
  79   add_stmt (x);
  80 }
  81
  82
  83 /* Complete a #pragma omp taskwait construct.  */
  84
  85 void
  86 c_finish_omp_taskwait (void)
  87 {
  88   tree x;
  89
  90   x = built_in_decls[BUILT_IN_GOMP_TASKWAIT];
  91   x = build_call_expr (x, 0);
  92   add_stmt (x);
  93 }
  94
  95
  96 /* Complete a #pragma omp atomic construct.  The expression to be
  97    implemented atomically is LHS code= RHS.  The value returned is
  98    either error_mark_node (if the construct was erroneous) or an
  99    OMP_ATOMIC node which should be added to the current statement tree
 100    with add_stmt.  */
 101
 102 tree
 103 c_finish_omp_atomic (enum tree_code code, tree lhs, tree rhs)
 104 {
 105   tree x, type, addr;
 106
 107   if (lhs == error_mark_node || rhs == error_mark_node)
 108     return error_mark_node;
 109
 110   /* ??? According to one reading of the OpenMP spec, complex type are
 111      supported, but there are no atomic stores for any architecture.
 112      But at least icc 9.0 doesn't support complex types here either.
 113      And lets not even talk about vector types...  */
 114   type = TREE_TYPE (lhs);
 115   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type)
 116       && !POINTER_TYPE_P (type)
 117       && !SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
 118     {
 119       error ("invalid expression type for %<#pragma omp atomic%>");
 120       return error_mark_node;
 121     }
 122
 123   /* ??? Validate that rhs does not overlap lhs.  */
 124
 125   /* Take and save the address of the lhs.  From then on we'll reference it
 126      via indirection.  */
 127   addr = build_unary_op (input_location, ADDR_EXPR, lhs, 0);
 128   if (addr == error_mark_node)
 129     return error_mark_node;
 130   addr = save_expr (addr);
 131   if (TREE_CODE (addr) != SAVE_EXPR
 132       && (TREE_CODE (addr) != ADDR_EXPR
 133           || TREE_CODE (TREE_OPERAND (addr, 0)) != VAR_DECL))
 134     {
 135       /* Make sure LHS is simple enough so that goa_lhs_expr_p can recognize
 136          it even after unsharing function body.  */
 137       tree var = create_tmp_var_raw (TREE_TYPE (addr), NULL);
 138       addr = build4 (TARGET_EXPR, TREE_TYPE (addr), var, addr, NULL, NULL);
 139     }
 140   lhs = build_indirect_ref (input_location, addr, NULL);
 141
 142   /* There are lots of warnings, errors, and conversions that need to happen
 143      in the course of interpreting a statement.  Use the normal mechanisms
 144      to do this, and then take it apart again.  */
 145   x = build_modify_expr (input_location, lhs, code, rhs);
 146   if (x == error_mark_node)
 147     return error_mark_node;
 148   gcc_assert (TREE_CODE (x) == MODIFY_EXPR);
 149   rhs = TREE_OPERAND (x, 1);
 150
 151   /* Punt the actual generation of atomic operations to common code.  */
 152   return build2 (OMP_ATOMIC, void_type_node, addr, rhs);
 153 }
 154
 155
 156 /* Complete a #pragma omp flush construct.  We don't do anything with the
 157    variable list that the syntax allows.  */
 158
 159 void
 160 c_finish_omp_flush (void)
 161 {
 162   tree x;
 163
 164   x = built_in_decls[BUILT_IN_SYNCHRONIZE];
 165   x = build_call_expr (x, 0);
 166   add_stmt (x);
 167 }
 168
 169
 170 /* Check and canonicalize #pragma omp for increment expression.
 171    Helper function for c_finish_omp_for.  */
 172
 173 static tree
 174 check_omp_for_incr_expr (tree exp, tree decl)
 175 {
 176   tree t;
 177
 178   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (exp))
 179       || TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (exp)) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (decl)))
 180     return error_mark_node;
 181
 182   if (exp == decl)
 183     return build_int_cst (TREE_TYPE (exp), 0);
 184
 185   switch (TREE_CODE (exp))
 186     {
 187     CASE_CONVERT:
 188       t = check_omp_for_incr_expr (TREE_OPERAND (exp, 0), decl);
 189       if (t != error_mark_node)
 190         return fold_convert (TREE_TYPE (exp), t);
 191       break;
 192     case MINUS_EXPR:
 193       t = check_omp_for_incr_expr (TREE_OPERAND (exp, 0), decl);
 194       if (t != error_mark_node)
 195         return fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (exp), t, TREE_OPERAND (exp, 1));
 196       break;
 197     case PLUS_EXPR:
 198       t = check_omp_for_incr_expr (TREE_OPERAND (exp, 0), decl);
 199       if (t != error_mark_node)
 200         return fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (exp), t, TREE_OPERAND (exp, 1));
 201       t = check_omp_for_incr_expr (TREE_OPERAND (exp, 1), decl);
 202       if (t != error_mark_node)
 203         return fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (exp), TREE_OPERAND (exp, 0), t);
 204       break;
 205     default:
 206       break;
 207     }
 208
 209   return error_mark_node;
 210 }
 211
 212 /* Validate and emit code for the OpenMP directive #pragma omp for.
 213    DECLV is a vector of iteration variables, for each collapsed loop.
 214    INITV, CONDV and INCRV are vectors containing initialization
 215    expressions, controlling predicates and increment expressions.
 216    BODY is the body of the loop and PRE_BODY statements that go before
 217    the loop.  */
 218
 219 tree
 220 c_finish_omp_for (location_t locus, tree declv, tree initv, tree condv,
 221                   tree incrv, tree body, tree pre_body)
 222 {
 223   location_t elocus;
 224   bool fail = false;
 225   int i;
 226
 227   gcc_assert (TREE_VEC_LENGTH (declv) == TREE_VEC_LENGTH (initv));
 228   gcc_assert (TREE_VEC_LENGTH (declv) == TREE_VEC_LENGTH (condv));
 229   gcc_assert (TREE_VEC_LENGTH (declv) == TREE_VEC_LENGTH (incrv));
 230   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (declv); i++)
 231     {
 232       tree decl = TREE_VEC_ELT (declv, i);
 233       tree init = TREE_VEC_ELT (initv, i);
 234       tree cond = TREE_VEC_ELT (condv, i);
 235       tree incr = TREE_VEC_ELT (incrv, i);
 236
 237       elocus = locus;
 238       if (EXPR_HAS_LOCATION (init))
 239         elocus = EXPR_LOCATION (init);
 240
 241       /* Validate the iteration variable.  */
 242       if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
 243           && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != POINTER_TYPE)
 244         {
 245           error_at (elocus, "invalid type for iteration variable %qE", decl);
 246           fail = true;
 247         }
 248
 249       /* In the case of "for (int i = 0...)", init will be a decl.  It should
 250          have a DECL_INITIAL that we can turn into an assignment.  */
 251       if (init == decl)
 252         {
 253           elocus = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
 254
 255           init = DECL_INITIAL (decl);
 256           if (init == NULL)
 257             {
 258               error_at (elocus, "%qE is not initialized", decl);
 259               init = integer_zero_node;
 260               fail = true;
 261             }
 262
 263           init = build_modify_expr (elocus, decl, NOP_EXPR, init);
 264         }
 265       gcc_assert (TREE_CODE (init) == MODIFY_EXPR);
 266       gcc_assert (TREE_OPERAND (init, 0) == decl);
 267
 268       if (cond == NULL_TREE)
 269         {
 270           error_at (elocus, "missing controlling predicate");
 271           fail = true;
 272         }
 273       else
 274         {
 275           bool cond_ok = false;
 276
 277           if (EXPR_HAS_LOCATION (cond))
 278             elocus = EXPR_LOCATION (cond);
 279
 280           if (TREE_CODE (cond) == LT_EXPR
 281               || TREE_CODE (cond) == LE_EXPR
 282               || TREE_CODE (cond) == GT_EXPR
 283               || TREE_CODE (cond) == GE_EXPR
 284               || TREE_CODE (cond) == NE_EXPR
 285               || TREE_CODE (cond) == EQ_EXPR)
 286             {
 287               tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
 288               tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
 289
 290               /* 2.5.1.  The comparison in the condition is computed in
 291                  the type of DECL, otherwise the behavior is undefined.
 292
 293                  For example:
 294                  long n; int i;
 295                  i < n;
 296
 297                  according to ISO will be evaluated as:
 298                  (long)i < n;
 299
 300                  We want to force:
 301                  i < (int)n;  */
 302               if (TREE_CODE (op0) == NOP_EXPR
 303                   && decl == TREE_OPERAND (op0, 0))
 304                 {
 305                   TREE_OPERAND (cond, 0) = TREE_OPERAND (op0, 0);
 306                   TREE_OPERAND (cond, 1)
 307                     = fold_build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (decl),
 308                                    TREE_OPERAND (cond, 1));
 309                 }
 310               else if (TREE_CODE (op1) == NOP_EXPR
 311                        && decl == TREE_OPERAND (op1, 0))
 312                 {
 313                   TREE_OPERAND (cond, 1) = TREE_OPERAND (op1, 0);
 314                   TREE_OPERAND (cond, 0)
 315                     = fold_build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (decl),
 316                                    TREE_OPERAND (cond, 0));
 317                 }
 318
 319               if (decl == TREE_OPERAND (cond, 0))
 320                 cond_ok = true;
 321               else if (decl == TREE_OPERAND (cond, 1))
 322                 {
 323                   TREE_SET_CODE (cond,
 324                                  swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)));
 325                   TREE_OPERAND (cond, 1) = TREE_OPERAND (cond, 0);
 326                   TREE_OPERAND (cond, 0) = decl;
 327                   cond_ok = true;
 328                 }
 329
 330               if (TREE_CODE (cond) == NE_EXPR
 331                   || TREE_CODE (cond) == EQ_EXPR)
 332                 {
 333                   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
 334                     cond_ok = false;
 335                   else if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (cond, 1),
 336                                             TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (decl)),
 337                                             0))
 338                     TREE_SET_CODE (cond, TREE_CODE (cond) == NE_EXPR
 339                                          ? GT_EXPR : LE_EXPR);
 340                   else if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (cond, 1),
 341                                             TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (decl)),
 342                                             0))
 343                     TREE_SET_CODE (cond, TREE_CODE (cond) == NE_EXPR
 344                                          ? LT_EXPR : GE_EXPR);
 345                   else
 346                     cond_ok = false;
 347                 }
 348             }
 349
 350           if (!cond_ok)
 351             {
 352               error_at (elocus, "invalid controlling predicate");
 353               fail = true;
 354             }
 355         }
 356
 357       if (incr == NULL_TREE)
 358         {
 359           error_at (elocus, "missing increment expression");
 360           fail = true;
 361         }
 362       else
 363         {
 364           bool incr_ok = false;
 365
 366           if (EXPR_HAS_LOCATION (incr))
 367             elocus = EXPR_LOCATION (incr);
 368
 369           /* Check all the valid increment expressions: v++, v--, ++v, --v,
 370              v = v + incr, v = incr + v and v = v - incr.  */
 371           switch (TREE_CODE (incr))
 372             {
 373             case POSTINCREMENT_EXPR:
 374             case PREINCREMENT_EXPR:
 375             case POSTDECREMENT_EXPR:
 376             case PREDECREMENT_EXPR:
 377               if (TREE_OPERAND (incr, 0) != decl)
 378                 break;
 379
 380               incr_ok = true;
 381               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
 382                   && TREE_OPERAND (incr, 1))
 383                 {
 384                   tree t = fold_convert (sizetype, TREE_OPERAND (incr, 1));
 385
 386                   if (TREE_CODE (incr) == POSTDECREMENT_EXPR
 387                       || TREE_CODE (incr) == PREDECREMENT_EXPR)
 388                     t = fold_build1 (NEGATE_EXPR, sizetype, t);
 389                   t = build2 (POINTER_PLUS_EXPR, TREE_TYPE (decl), decl, t);
 390                   incr = build2 (MODIFY_EXPR, void_type_node, decl, t);
 391                 }
 392               break;
 393
 394             case MODIFY_EXPR:
 395               if (TREE_OPERAND (incr, 0) != decl)
 396                 break;
 397               if (TREE_OPERAND (incr, 1) == decl)
 398                 break;
 399               if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == PLUS_EXPR
 400                   && (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (incr, 1), 0) == decl
 401                       || TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (incr, 1), 1) == decl))
 402                 incr_ok = true;
 403               else if ((TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == MINUS_EXPR
 404                         || (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1))
 405                             == POINTER_PLUS_EXPR))
 406                        && TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (incr, 1), 0) == decl)
 407                 incr_ok = true;
 408               else
 409                 {
 410                   tree t = check_omp_for_incr_expr (TREE_OPERAND (incr, 1),
 411                                                     decl);
 412                   if (t != error_mark_node)
 413                     {
 414                       incr_ok = true;
 415                       t = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (decl), decl, t);
 416                       incr = build2 (MODIFY_EXPR, void_type_node, decl, t);
 417                     }
 418                 }
 419               break;
 420
 421             default:
 422               break;
 423             }
 424           if (!incr_ok)
 425             {
 426               error_at (elocus, "invalid increment expression");
 427               fail = true;
 428             }
 429         }
 430
 431       TREE_VEC_ELT (initv, i) = init;
 432       TREE_VEC_ELT (incrv, i) = incr;
 433     }
 434
 435   if (fail)
 436     return NULL;
 437   else
 438     {
 439       tree t = make_node (OMP_FOR);
 440
 441       TREE_TYPE (t) = void_type_node;
 442       OMP_FOR_INIT (t) = initv;
 443       OMP_FOR_COND (t) = condv;
 444       OMP_FOR_INCR (t) = incrv;
 445       OMP_FOR_BODY (t) = body;
 446       OMP_FOR_PRE_BODY (t) = pre_body;
 447
 448       SET_EXPR_LOCATION (t, locus);
 449       return add_stmt (t);
 450     }
 451 }
 452
 453
 454 /* Divide CLAUSES into two lists: those that apply to a parallel construct,
 455    and those that apply to a work-sharing construct.  Place the results in
 456    *PAR_CLAUSES and *WS_CLAUSES respectively.  In addition, add a nowait
 457    clause to the work-sharing list.  */
 458
 459 void
 460 c_split_parallel_clauses (tree clauses, tree *par_clauses, tree *ws_clauses)
 461 {
 462   tree next;
 463
 464   *par_clauses = NULL;
 465   *ws_clauses = build_omp_clause (OMP_CLAUSE_NOWAIT);
 466
 467   for (; clauses ; clauses = next)
 468     {
 469       next = OMP_CLAUSE_CHAIN (clauses);
 470
 471       switch (OMP_CLAUSE_CODE (clauses))
 472         {
 473         case OMP_CLAUSE_PRIVATE:
 474         case OMP_CLAUSE_SHARED:
 475         case OMP_CLAUSE_FIRSTPRIVATE:
 476         case OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE:
 477         case OMP_CLAUSE_REDUCTION:
 478         case OMP_CLAUSE_COPYIN:
 479         case OMP_CLAUSE_IF:
 480         case OMP_CLAUSE_NUM_THREADS:
 481         case OMP_CLAUSE_DEFAULT:
 482           OMP_CLAUSE_CHAIN (clauses) = *par_clauses;
 483           *par_clauses = clauses;
 484           break;
 485
 486         case OMP_CLAUSE_SCHEDULE:
 487         case OMP_CLAUSE_ORDERED:
 488         case OMP_CLAUSE_COLLAPSE:
 489           OMP_CLAUSE_CHAIN (clauses) = *ws_clauses;
 490           *ws_clauses = clauses;
 491           break;
 492
 493         default:
 494           gcc_unreachable ();
 495         }
 496     }
 497 }
 498
 499 /* True if OpenMP sharing attribute of DECL is predetermined.  */
 500
 501 enum omp_clause_default_kind
 502 c_omp_predetermined_sharing (tree decl)
 503 {
 504   /* Variables with const-qualified type having no mutable member
 505      are predetermined shared.  */
 506   if (TREE_READONLY (decl))
 507     return OMP_CLAUSE_DEFAULT_SHARED;
 508
 509   return OMP_CLAUSE_DEFAULT_UNSPECIFIED;
 510 }