Branch data Line data Source code
1 : : /* Induction variable optimizations.
2 : : Copyright (C) 2003-2025 Free Software Foundation, Inc.
3 : :
4 : : This file is part of GCC.
5 : :
6 : : GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
7 : : under the terms of the GNU General Public License as published by the
8 : : Free Software Foundation; either version 3, or (at your option) any
9 : : later version.
10 : :
11 : : GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
12 : : ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
13 : : FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License
14 : : for more details.
15 : :
16 : : You should have received a copy of the GNU General Public License
17 : : along with GCC; see the file COPYING3. If not see
18 : : <http://www.gnu.org/licenses/>. */
19 : :
20 : : /* This pass tries to find the optimal set of induction variables for the loop.
21 : : It optimizes just the basic linear induction variables (although adding
22 : : support for other types should not be too hard). It includes the
23 : : optimizations commonly known as strength reduction, induction variable
24 : : coalescing and induction variable elimination. It does it in the
25 : : following steps:
26 : :
27 : : 1) The interesting uses of induction variables are found. This includes
28 : :
29 : : -- uses of induction variables in non-linear expressions
30 : : -- addresses of arrays
31 : : -- comparisons of induction variables
32 : :
33 : : Note the interesting uses are categorized and handled in group.
34 : : Generally, address type uses are grouped together if their iv bases
35 : : are different in constant offset.
36 : :
37 : : 2) Candidates for the induction variables are found. This includes
38 : :
39 : : -- old induction variables
40 : : -- the variables defined by expressions derived from the "interesting
41 : : groups/uses" above
42 : :
43 : : 3) The optimal (w.r. to a cost function) set of variables is chosen. The
44 : : cost function assigns a cost to sets of induction variables and consists
45 : : of three parts:
46 : :
47 : : -- The group/use costs. Each of the interesting groups/uses chooses
48 : : the best induction variable in the set and adds its cost to the sum.
49 : : The cost reflects the time spent on modifying the induction variables
50 : : value to be usable for the given purpose (adding base and offset for
51 : : arrays, etc.).
52 : : -- The variable costs. Each of the variables has a cost assigned that
53 : : reflects the costs associated with incrementing the value of the
54 : : variable. The original variables are somewhat preferred.
55 : : -- The set cost. Depending on the size of the set, extra cost may be
56 : : added to reflect register pressure.
57 : :
58 : : All the costs are defined in a machine-specific way, using the target
59 : : hooks and machine descriptions to determine them.
60 : :
61 : : 4) The trees are transformed to use the new variables, the dead code is
62 : : removed.
63 : :
64 : : All of this is done loop by loop. Doing it globally is theoretically
65 : : possible, it might give a better performance and it might enable us
66 : : to decide costs more precisely, but getting all the interactions right
67 : : would be complicated.
68 : :
69 : : For the targets supporting low-overhead loops, IVOPTs has to take care of
70 : : the loops which will probably be transformed in RTL doloop optimization,
71 : : to try to make selected IV candidate set optimal. The process of doloop
72 : : support includes:
73 : :
74 : : 1) Analyze the current loop will be transformed to doloop or not, find and
75 : : mark its compare type IV use as doloop use (iv_group field doloop_p), and
76 : : set flag doloop_use_p of ivopts_data to notify subsequent processings on
77 : : doloop. See analyze_and_mark_doloop_use and its callees for the details.
78 : : The target hook predict_doloop_p can be used for target specific checks.
79 : :
80 : : 2) Add one doloop dedicated IV cand {(may_be_zero ? 1 : (niter + 1)), +, -1},
81 : : set flag doloop_p of iv_cand, step cost is set as zero and no extra cost
82 : : like biv. For cost determination between doloop IV cand and IV use, the
83 : : target hooks doloop_cost_for_generic and doloop_cost_for_address are
84 : : provided to add on extra costs for generic type and address type IV use.
85 : : Zero cost is assigned to the pair between doloop IV cand and doloop IV
86 : : use, and bound zero is set for IV elimination.
87 : :
88 : : 3) With the cost setting in step 2), the current cost model based IV
89 : : selection algorithm will process as usual, pick up doloop dedicated IV if
90 : : profitable. */
91 : :
92 : : #include "config.h"
93 : : #include "system.h"
94 : : #include "coretypes.h"
95 : : #include "backend.h"
96 : : #include "rtl.h"
97 : : #include "tree.h"
98 : : #include "gimple.h"
99 : : #include "cfghooks.h"
100 : : #include "tree-pass.h"
101 : : #include "memmodel.h"
102 : : #include "tm_p.h"
103 : : #include "ssa.h"
104 : : #include "expmed.h"
105 : : #include "insn-config.h"
106 : : #include "emit-rtl.h"
107 : : #include "recog.h"
108 : : #include "cgraph.h"
109 : : #include "gimple-pretty-print.h"
110 : : #include "alias.h"
111 : : #include "fold-const.h"
112 : : #include "stor-layout.h"
113 : : #include "tree-eh.h"
114 : : #include "gimplify.h"
115 : : #include "gimple-iterator.h"
116 : : #include "gimplify-me.h"
117 : : #include "tree-cfg.h"
118 : : #include "tree-ssa-loop-ivopts.h"
119 : : #include "tree-ssa-loop-manip.h"
120 : : #include "tree-ssa-loop-niter.h"
121 : : #include "tree-ssa-loop.h"
122 : : #include "explow.h"
123 : : #include "expr.h"
124 : : #include "tree-dfa.h"
125 : : #include "tree-ssa.h"
126 : : #include "cfgloop.h"
127 : : #include "tree-scalar-evolution.h"
128 : : #include "tree-affine.h"
129 : : #include "tree-ssa-propagate.h"
130 : : #include "tree-ssa-address.h"
131 : : #include "builtins.h"
132 : : #include "tree-vectorizer.h"
133 : : #include "dbgcnt.h"
134 : : #include "cfganal.h"
135 : : #include "gimple-fold.h"
136 : :
137 : : /* For lang_hooks.types.type_for_mode. */
138 : : #include "langhooks.h"
139 : :
140 : : /* FIXME: Expressions are expanded to RTL in this pass to determine the
141 : : cost of different addressing modes. This should be moved to a TBD
142 : : interface between the GIMPLE and RTL worlds. */
143 : :
144 : : /* The infinite cost. */
145 : : #define INFTY 1000000000
146 : :
147 : : /* Returns the expected number of loop iterations for LOOP.
148 : : The average trip count is computed from profile data if it
149 : : exists. */
150 : :
151 : : static inline unsigned HOST_WIDE_INT
152 : 8659591 : avg_loop_niter (class loop *loop)
153 : : {
154 : 8659591 : HOST_WIDE_INT niter = estimated_stmt_executions_int (loop);
155 : 8659591 : if (niter == -1)
156 : : {
157 : 4925041 : niter = likely_max_stmt_executions_int (loop);
158 : :
159 : 4925041 : if (niter == -1 || niter > param_avg_loop_niter)
160 : 4127576 : return param_avg_loop_niter;
161 : : }
162 : :
163 : 4532015 : return niter;
164 : : }
165 : :
166 : : struct iv_use;
167 : :
168 : : /* Representation of the induction variable. */
169 : : struct iv
170 : : {
171 : : tree base; /* Initial value of the iv. */
172 : : tree base_object; /* A memory object to that the induction variable points. */
173 : : tree step; /* Step of the iv (constant only). */
174 : : tree ssa_name; /* The ssa name with the value. */
175 : : struct iv_use *nonlin_use; /* The identifier in the use if it is the case. */
176 : : bool biv_p; /* Is it a biv? */
177 : : bool no_overflow; /* True if the iv doesn't overflow. */
178 : : bool have_address_use;/* For biv, indicate if it's used in any address
179 : : type use. */
180 : : };
181 : :
182 : : /* Per-ssa version information (induction variable descriptions, etc.). */
183 : : struct version_info
184 : : {
185 : : tree name; /* The ssa name. */
186 : : struct iv *iv; /* Induction variable description. */
187 : : bool has_nonlin_use; /* For a loop-level invariant, whether it is used in
188 : : an expression that is not an induction variable. */
189 : : bool preserve_biv; /* For the original biv, whether to preserve it. */
190 : : unsigned inv_id; /* Id of an invariant. */
191 : : };
192 : :
193 : : /* Types of uses. */
194 : : enum use_type
195 : : {
196 : : USE_NONLINEAR_EXPR, /* Use in a nonlinear expression. */
197 : : USE_REF_ADDRESS, /* Use is an address for an explicit memory
198 : : reference. */
199 : : USE_PTR_ADDRESS, /* Use is a pointer argument to a function in
200 : : cases where the expansion of the function
201 : : will turn the argument into a normal address. */
202 : : USE_COMPARE /* Use is a compare. */
203 : : };
204 : :
205 : : /* Cost of a computation. */
206 : : class comp_cost
207 : : {
208 : : public:
209 : 130003991 : comp_cost (): cost (0), complexity (0), scratch (0)
210 : : {}
211 : :
212 : 24962951 : comp_cost (int64_t cost, unsigned complexity, int64_t scratch = 0)
213 : 15202476 : : cost (cost), complexity (complexity), scratch (scratch)
214 : 14408185 : {}
215 : :
216 : : /* Returns true if COST is infinite. */
217 : : bool infinite_cost_p ();
218 : :
219 : : /* Adds costs COST1 and COST2. */
220 : : friend comp_cost operator+ (comp_cost cost1, comp_cost cost2);
221 : :
222 : : /* Adds COST to the comp_cost. */
223 : : comp_cost operator+= (comp_cost cost);
224 : :
225 : : /* Adds constant C to this comp_cost. */
226 : : comp_cost operator+= (HOST_WIDE_INT c);
227 : :
228 : : /* Subtracts constant C to this comp_cost. */
229 : : comp_cost operator-= (HOST_WIDE_INT c);
230 : :
231 : : /* Divide the comp_cost by constant C. */
232 : : comp_cost operator/= (HOST_WIDE_INT c);
233 : :
234 : : /* Multiply the comp_cost by constant C. */
235 : : comp_cost operator*= (HOST_WIDE_INT c);
236 : :
237 : : /* Subtracts costs COST1 and COST2. */
238 : : friend comp_cost operator- (comp_cost cost1, comp_cost cost2);
239 : :
240 : : /* Subtracts COST from this comp_cost. */
241 : : comp_cost operator-= (comp_cost cost);
242 : :
243 : : /* Returns true if COST1 is smaller than COST2. */
244 : : friend bool operator< (comp_cost cost1, comp_cost cost2);
245 : :
246 : : /* Returns true if COST1 and COST2 are equal. */
247 : : friend bool operator== (comp_cost cost1, comp_cost cost2);
248 : :
249 : : /* Returns true if COST1 is smaller or equal than COST2. */
250 : : friend bool operator<= (comp_cost cost1, comp_cost cost2);
251 : :
252 : : int64_t cost; /* The runtime cost. */
253 : : unsigned complexity; /* The estimate of the complexity of the code for
254 : : the computation (in no concrete units --
255 : : complexity field should be larger for more
256 : : complex expressions and addressing modes). */
257 : : int64_t scratch; /* Scratch used during cost computation. */
258 : : };
259 : :
260 : : static const comp_cost no_cost;
261 : : static const comp_cost infinite_cost (INFTY, 0, INFTY);
262 : :
263 : : bool
264 : 1792252127 : comp_cost::infinite_cost_p ()
265 : : {
266 : 1792252127 : return cost == INFTY;
267 : : }
268 : :
269 : : comp_cost
270 : 239387207 : operator+ (comp_cost cost1, comp_cost cost2)
271 : : {
272 : 239387207 : if (cost1.infinite_cost_p () || cost2.infinite_cost_p ())
273 : 1865699 : return infinite_cost;
274 : :
275 : 237521508 : gcc_assert (cost1.cost + cost2.cost < infinite_cost.cost);
276 : 237521508 : cost1.cost += cost2.cost;
277 : 237521508 : cost1.complexity += cost2.complexity;
278 : :
279 : 237521508 : return cost1;
280 : : }
281 : :
282 : : comp_cost
283 : 204651752 : operator- (comp_cost cost1, comp_cost cost2)
284 : : {
285 : 204651752 : if (cost1.infinite_cost_p ())
286 : 0 : return infinite_cost;
287 : :
288 : 204651752 : gcc_assert (!cost2.infinite_cost_p ());
289 : 204651752 : gcc_assert (cost1.cost - cost2.cost < infinite_cost.cost);
290 : :
291 : 204651752 : cost1.cost -= cost2.cost;
292 : 204651752 : cost1.complexity -= cost2.complexity;
293 : :
294 : 204651752 : return cost1;
295 : : }
296 : :
297 : : comp_cost
298 : 239387207 : comp_cost::operator+= (comp_cost cost)
299 : : {
300 : 239387207 : *this = *this + cost;
301 : 239387207 : return *this;
302 : : }
303 : :
304 : : comp_cost
305 : 845892663 : comp_cost::operator+= (HOST_WIDE_INT c)
306 : : {
307 : 845892663 : if (c >= INFTY)
308 : 0 : this->cost = INFTY;
309 : :
310 : 845892663 : if (infinite_cost_p ())
311 : 0 : return *this;
312 : :
313 : 845892663 : gcc_assert (this->cost + c < infinite_cost.cost);
314 : 845892663 : this->cost += c;
315 : :
316 : 845892663 : return *this;
317 : : }
318 : :
319 : : comp_cost
320 : 540082 : comp_cost::operator-= (HOST_WIDE_INT c)
321 : : {
322 : 540082 : if (infinite_cost_p ())
323 : 0 : return *this;
324 : :
325 : 540082 : gcc_assert (this->cost - c < infinite_cost.cost);
326 : 540082 : this->cost -= c;
327 : :
328 : 540082 : return *this;
329 : : }
330 : :
331 : : comp_cost
332 : 0 : comp_cost::operator/= (HOST_WIDE_INT c)
333 : : {
334 : 0 : gcc_assert (c != 0);
335 : 0 : if (infinite_cost_p ())
336 : 0 : return *this;
337 : :
338 : 0 : this->cost /= c;
339 : :
340 : 0 : return *this;
341 : : }
342 : :
343 : : comp_cost
344 : 0 : comp_cost::operator*= (HOST_WIDE_INT c)
345 : : {
346 : 0 : if (infinite_cost_p ())
347 : 0 : return *this;
348 : :
349 : 0 : gcc_assert (this->cost * c < infinite_cost.cost);
350 : 0 : this->cost *= c;
351 : :
352 : 0 : return *this;
353 : : }
354 : :
355 : : comp_cost
356 : 204651752 : comp_cost::operator-= (comp_cost cost)
357 : : {
358 : 204651752 : *this = *this - cost;
359 : 204651752 : return *this;
360 : : }
361 : :
362 : : bool
363 : 180621795 : operator< (comp_cost cost1, comp_cost cost2)
364 : : {
365 : 180621795 : if (cost1.cost == cost2.cost)
366 : 79918868 : return cost1.complexity < cost2.complexity;
367 : :
368 : 100702927 : return cost1.cost < cost2.cost;
369 : : }
370 : :
371 : : bool
372 : 3942691 : operator== (comp_cost cost1, comp_cost cost2)
373 : : {
374 : 3942691 : return cost1.cost == cost2.cost
375 : 3942691 : && cost1.complexity == cost2.complexity;
376 : : }
377 : :
378 : : bool
379 : 6422424 : operator<= (comp_cost cost1, comp_cost cost2)
380 : : {
381 : 6422424 : return cost1 < cost2 || cost1 == cost2;
382 : : }
383 : :
384 : : struct iv_inv_expr_ent;
385 : :
386 : : /* The candidate - cost pair. */
387 : : class cost_pair
388 : : {
389 : : public:
390 : : struct iv_cand *cand; /* The candidate. */
391 : : comp_cost cost; /* The cost. */
392 : : enum tree_code comp; /* For iv elimination, the comparison. */
393 : : bitmap inv_vars; /* The list of invariant ssa_vars that have to be
394 : : preserved when representing iv_use with iv_cand. */
395 : : bitmap inv_exprs; /* The list of newly created invariant expressions
396 : : when representing iv_use with iv_cand. */
397 : : tree value; /* For final value elimination, the expression for
398 : : the final value of the iv. For iv elimination,
399 : : the new bound to compare with. */
400 : : };
401 : :
402 : : /* Use. */
403 : : struct iv_use
404 : : {
405 : : unsigned id; /* The id of the use. */
406 : : unsigned group_id; /* The group id the use belongs to. */
407 : : enum use_type type; /* Type of the use. */
408 : : tree mem_type; /* The memory type to use when testing whether an
409 : : address is legitimate, and what the address's
410 : : cost is. */
411 : : struct iv *iv; /* The induction variable it is based on. */
412 : : gimple *stmt; /* Statement in that it occurs. */
413 : : tree *op_p; /* The place where it occurs. */
414 : :
415 : : tree addr_base; /* Base address with const offset stripped. */
416 : : poly_uint64 addr_offset;
417 : : /* Const offset stripped from base address. */
418 : : };
419 : :
420 : : /* Group of uses. */
421 : : struct iv_group
422 : : {
423 : : /* The id of the group. */
424 : : unsigned id;
425 : : /* Uses of the group are of the same type. */
426 : : enum use_type type;
427 : : /* The set of "related" IV candidates, plus the important ones. */
428 : : bitmap related_cands;
429 : : /* Number of IV candidates in the cost_map. */
430 : : unsigned n_map_members;
431 : : /* The costs wrto the iv candidates. */
432 : : class cost_pair *cost_map;
433 : : /* The selected candidate for the group. */
434 : : struct iv_cand *selected;
435 : : /* To indicate this is a doloop use group. */
436 : : bool doloop_p;
437 : : /* Uses in the group. */
438 : : vec<struct iv_use *> vuses;
439 : : };
440 : :
441 : : /* The position where the iv is computed. */
442 : : enum iv_position
443 : : {
444 : : IP_NORMAL, /* At the end, just before the exit condition. */
445 : : IP_END, /* At the end of the latch block. */
446 : : IP_BEFORE_USE, /* Immediately before a specific use. */
447 : : IP_AFTER_USE, /* Immediately after a specific use. */
448 : : IP_ORIGINAL /* The original biv. */
449 : : };
450 : :
451 : : /* The induction variable candidate. */
452 : : struct iv_cand
453 : : {
454 : : unsigned id; /* The number of the candidate. */
455 : : bool important; /* Whether this is an "important" candidate, i.e. such
456 : : that it should be considered by all uses. */
457 : : bool involves_undefs; /* Whether the IV involves undefined values. */
458 : : ENUM_BITFIELD(iv_position) pos : 8; /* Where it is computed. */
459 : : gimple *incremented_at;/* For original biv, the statement where it is
460 : : incremented. */
461 : : tree var_before; /* The variable used for it before increment. */
462 : : tree var_after; /* The variable used for it after increment. */
463 : : struct iv *iv; /* The value of the candidate. NULL for
464 : : "pseudocandidate" used to indicate the possibility
465 : : to replace the final value of an iv by direct
466 : : computation of the value. */
467 : : unsigned cost; /* Cost of the candidate. */
468 : : unsigned cost_step; /* Cost of the candidate's increment operation. */
469 : : struct iv_use *ainc_use; /* For IP_{BEFORE,AFTER}_USE candidates, the place
470 : : where it is incremented. */
471 : : bitmap inv_vars; /* The list of invariant ssa_vars used in step of the
472 : : iv_cand. */
473 : : bitmap inv_exprs; /* If step is more complicated than a single ssa_var,
474 : : handle it as a new invariant expression which will
475 : : be hoisted out of loop. */
476 : : struct iv *orig_iv; /* The original iv if this cand is added from biv with
477 : : smaller type. */
478 : : bool doloop_p; /* Whether this is a doloop candidate. */
479 : : };
480 : :
481 : : /* Hashtable entry for common candidate derived from iv uses. */
482 : 2609629 : class iv_common_cand
483 : : {
484 : : public:
485 : : tree base;
486 : : tree step;
487 : : /* IV uses from which this common candidate is derived. */
488 : : auto_vec<struct iv_use *> uses;
489 : : hashval_t hash;
490 : : };
491 : :
492 : : /* Hashtable helpers. */
493 : :
494 : : struct iv_common_cand_hasher : delete_ptr_hash <iv_common_cand>
495 : : {
496 : : static inline hashval_t hash (const iv_common_cand *);
497 : : static inline bool equal (const iv_common_cand *, const iv_common_cand *);
498 : : };
499 : :
500 : : /* Hash function for possible common candidates. */
501 : :
502 : : inline hashval_t
503 : 9803427 : iv_common_cand_hasher::hash (const iv_common_cand *ccand)
504 : : {
505 : 9803427 : return ccand->hash;
506 : : }
507 : :
508 : : /* Hash table equality function for common candidates. */
509 : :
510 : : inline bool
511 : 11051478 : iv_common_cand_hasher::equal (const iv_common_cand *ccand1,
512 : : const iv_common_cand *ccand2)
513 : : {
514 : 11051478 : return (ccand1->hash == ccand2->hash
515 : 1630511 : && operand_equal_p (ccand1->base, ccand2->base, 0)
516 : 1610678 : && operand_equal_p (ccand1->step, ccand2->step, 0)
517 : 12654950 : && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (ccand1->base))
518 : 1603472 : == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (ccand2->base))));
519 : : }
520 : :
521 : : /* Loop invariant expression hashtable entry. */
522 : :
523 : : struct iv_inv_expr_ent
524 : : {
525 : : /* Tree expression of the entry. */
526 : : tree expr;
527 : : /* Unique indentifier. */
528 : : int id;
529 : : /* Hash value. */
530 : : hashval_t hash;
531 : : };
532 : :
533 : : /* Sort iv_inv_expr_ent pair A and B by id field. */
534 : :
535 : : static int
536 : 5732 : sort_iv_inv_expr_ent (const void *a, const void *b)
537 : : {
538 : 5732 : const iv_inv_expr_ent * const *e1 = (const iv_inv_expr_ent * const *) (a);
539 : 5732 : const iv_inv_expr_ent * const *e2 = (const iv_inv_expr_ent * const *) (b);
540 : :
541 : 5732 : unsigned id1 = (*e1)->id;
542 : 5732 : unsigned id2 = (*e2)->id;
543 : :
544 : 5732 : if (id1 < id2)
545 : : return -1;
546 : 2684 : else if (id1 > id2)
547 : : return 1;
548 : : else
549 : 0 : return 0;
550 : : }
551 : :
552 : : /* Hashtable helpers. */
553 : :
554 : : struct iv_inv_expr_hasher : free_ptr_hash <iv_inv_expr_ent>
555 : : {
556 : : static inline hashval_t hash (const iv_inv_expr_ent *);
557 : : static inline bool equal (const iv_inv_expr_ent *, const iv_inv_expr_ent *);
558 : : };
559 : :
560 : : /* Return true if uses of type TYPE represent some form of address. */
561 : :
562 : : inline bool
563 : 8957385 : address_p (use_type type)
564 : : {
565 : 8957385 : return type == USE_REF_ADDRESS || type == USE_PTR_ADDRESS;
566 : : }
567 : :
568 : : /* Hash function for loop invariant expressions. */
569 : :
570 : : inline hashval_t
571 : 6571390 : iv_inv_expr_hasher::hash (const iv_inv_expr_ent *expr)
572 : : {
573 : 6571390 : return expr->hash;
574 : : }
575 : :
576 : : /* Hash table equality function for expressions. */
577 : :
578 : : inline bool
579 : 7903296 : iv_inv_expr_hasher::equal (const iv_inv_expr_ent *expr1,
580 : : const iv_inv_expr_ent *expr2)
581 : : {
582 : 7903296 : return expr1->hash == expr2->hash
583 : 7903296 : && operand_equal_p (expr1->expr, expr2->expr, 0);
584 : : }
585 : :
586 : : struct ivopts_data
587 : : {
588 : : /* The currently optimized loop. */
589 : : class loop *current_loop;
590 : : location_t loop_loc;
591 : :
592 : : /* Numbers of iterations for all exits of the current loop. */
593 : : hash_map<edge, tree_niter_desc *> *niters;
594 : :
595 : : /* Number of registers used in it. */
596 : : unsigned regs_used;
597 : :
598 : : /* The size of version_info array allocated. */
599 : : unsigned version_info_size;
600 : :
601 : : /* The array of information for the ssa names. */
602 : : struct version_info *version_info;
603 : :
604 : : /* The hashtable of loop invariant expressions created
605 : : by ivopt. */
606 : : hash_table<iv_inv_expr_hasher> *inv_expr_tab;
607 : :
608 : : /* The bitmap of indices in version_info whose value was changed. */
609 : : bitmap relevant;
610 : :
611 : : /* The uses of induction variables. */
612 : : vec<iv_group *> vgroups;
613 : :
614 : : /* The candidates. */
615 : : vec<iv_cand *> vcands;
616 : :
617 : : /* A bitmap of important candidates. */
618 : : bitmap important_candidates;
619 : :
620 : : /* Cache used by tree_to_aff_combination_expand. */
621 : : hash_map<tree, name_expansion *> *name_expansion_cache;
622 : :
623 : : /* The hashtable of common candidates derived from iv uses. */
624 : : hash_table<iv_common_cand_hasher> *iv_common_cand_tab;
625 : :
626 : : /* The common candidates. */
627 : : vec<iv_common_cand *> iv_common_cands;
628 : :
629 : : /* Hash map recording base object information of tree exp. */
630 : : hash_map<tree, tree> *base_object_map;
631 : :
632 : : /* The maximum invariant variable id. */
633 : : unsigned max_inv_var_id;
634 : :
635 : : /* The maximum invariant expression id. */
636 : : unsigned max_inv_expr_id;
637 : :
638 : : /* Number of no_overflow BIVs which are not used in memory address. */
639 : : unsigned bivs_not_used_in_addr;
640 : :
641 : : /* Obstack for iv structure. */
642 : : struct obstack iv_obstack;
643 : :
644 : : /* Whether to consider just related and important candidates when replacing a
645 : : use. */
646 : : bool consider_all_candidates;
647 : :
648 : : /* Are we optimizing for speed? */
649 : : bool speed;
650 : :
651 : : /* Whether the loop body includes any function calls. */
652 : : bool body_includes_call;
653 : :
654 : : /* Whether the loop body can only be exited via single exit. */
655 : : bool loop_single_exit_p;
656 : :
657 : : /* Whether the loop has doloop comparison use. */
658 : : bool doloop_use_p;
659 : : };
660 : :
661 : : /* An assignment of iv candidates to uses. */
662 : :
663 : : class iv_ca
664 : : {
665 : : public:
666 : : /* The number of uses covered by the assignment. */
667 : : unsigned upto;
668 : :
669 : : /* Number of uses that cannot be expressed by the candidates in the set. */
670 : : unsigned bad_groups;
671 : :
672 : : /* Candidate assigned to a use, together with the related costs. */
673 : : class cost_pair **cand_for_group;
674 : :
675 : : /* Number of times each candidate is used. */
676 : : unsigned *n_cand_uses;
677 : :
678 : : /* The candidates used. */
679 : : bitmap cands;
680 : :
681 : : /* The number of candidates in the set. */
682 : : unsigned n_cands;
683 : :
684 : : /* The number of invariants needed, including both invariant variants and
685 : : invariant expressions. */
686 : : unsigned n_invs;
687 : :
688 : : /* Total cost of expressing uses. */
689 : : comp_cost cand_use_cost;
690 : :
691 : : /* Total cost of candidates. */
692 : : int64_t cand_cost;
693 : :
694 : : /* Number of times each invariant variable is used. */
695 : : unsigned *n_inv_var_uses;
696 : :
697 : : /* Number of times each invariant expression is used. */
698 : : unsigned *n_inv_expr_uses;
699 : :
700 : : /* Total cost of the assignment. */
701 : : comp_cost cost;
702 : : };
703 : :
704 : : /* Difference of two iv candidate assignments. */
705 : :
706 : : struct iv_ca_delta
707 : : {
708 : : /* Changed group. */
709 : : struct iv_group *group;
710 : :
711 : : /* An old assignment (for rollback purposes). */
712 : : class cost_pair *old_cp;
713 : :
714 : : /* A new assignment. */
715 : : class cost_pair *new_cp;
716 : :
717 : : /* Next change in the list. */
718 : : struct iv_ca_delta *next;
719 : : };
720 : :
721 : : /* Bound on number of candidates below that all candidates are considered. */
722 : :
723 : : #define CONSIDER_ALL_CANDIDATES_BOUND \
724 : : ((unsigned) param_iv_consider_all_candidates_bound)
725 : :
726 : : /* If there are more iv occurrences, we just give up (it is quite unlikely that
727 : : optimizing such a loop would help, and it would take ages). */
728 : :
729 : : #define MAX_CONSIDERED_GROUPS \
730 : : ((unsigned) param_iv_max_considered_uses)
731 : :
732 : : /* If there are at most this number of ivs in the set, try removing unnecessary
733 : : ivs from the set always. */
734 : :
735 : : #define ALWAYS_PRUNE_CAND_SET_BOUND \
736 : : ((unsigned) param_iv_always_prune_cand_set_bound)
737 : :
738 : : /* The list of trees for that the decl_rtl field must be reset is stored
739 : : here. */
740 : :
741 : : static vec<tree> decl_rtl_to_reset;
742 : :
743 : : static comp_cost force_expr_to_var_cost (tree, bool);
744 : :
745 : : /* The single loop exit if it dominates the latch, NULL otherwise. */
746 : :
747 : : edge
748 : 705983 : single_dom_exit (class loop *loop)
749 : : {
750 : 705983 : edge exit = single_exit (loop);
751 : :
752 : 705983 : if (!exit)
753 : : return NULL;
754 : :
755 : 463631 : if (!just_once_each_iteration_p (loop, exit->src))
756 : : return NULL;
757 : :
758 : : return exit;
759 : : }
760 : :
761 : : /* Dumps information about the induction variable IV to FILE. Don't dump
762 : : variable's name if DUMP_NAME is FALSE. The information is dumped with
763 : : preceding spaces indicated by INDENT_LEVEL. */
764 : :
765 : : void
766 : 1597 : dump_iv (FILE *file, struct iv *iv, bool dump_name, unsigned indent_level)
767 : : {
768 : 1597 : const char *p;
769 : 1597 : const char spaces[9] = {' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', '\0'};
770 : :
771 : 1597 : if (indent_level > 4)
772 : : indent_level = 4;
773 : 1597 : p = spaces + 8 - (indent_level << 1);
774 : :
775 : 1597 : fprintf (file, "%sIV struct:\n", p);
776 : 1597 : if (iv->ssa_name && dump_name)
777 : : {
778 : 550 : fprintf (file, "%s SSA_NAME:\t", p);
779 : 550 : print_generic_expr (file, iv->ssa_name, TDF_SLIM);
780 : 550 : fprintf (file, "\n");
781 : : }
782 : :
783 : 1597 : fprintf (file, "%s Type:\t", p);
784 : 1597 : print_generic_expr (file, TREE_TYPE (iv->base), TDF_SLIM);
785 : 1597 : fprintf (file, "\n");
786 : :
787 : 1597 : fprintf (file, "%s Base:\t", p);
788 : 1597 : print_generic_expr (file, iv->base, TDF_SLIM);
789 : 1597 : fprintf (file, "\n");
790 : :
791 : 1597 : fprintf (file, "%s Step:\t", p);
792 : 1597 : print_generic_expr (file, iv->step, TDF_SLIM);
793 : 1597 : fprintf (file, "\n");
794 : :
795 : 1597 : if (iv->base_object)
796 : : {
797 : 497 : fprintf (file, "%s Object:\t", p);
798 : 497 : print_generic_expr (file, iv->base_object, TDF_SLIM);
799 : 497 : fprintf (file, "\n");
800 : : }
801 : :
802 : 2887 : fprintf (file, "%s Biv:\t%c\n", p, iv->biv_p ? 'Y' : 'N');
803 : :
804 : 1597 : fprintf (file, "%s Overflowness wrto loop niter:\t%s\n",
805 : 1597 : p, iv->no_overflow ? "No-overflow" : "Overflow");
806 : 1597 : }
807 : :
808 : : /* Dumps information about the USE to FILE. */
809 : :
810 : : void
811 : 250 : dump_use (FILE *file, struct iv_use *use)
812 : : {
813 : 250 : fprintf (file, " Use %d.%d:\n", use->group_id, use->id);
814 : 250 : fprintf (file, " At stmt:\t");
815 : 250 : print_gimple_stmt (file, use->stmt, 0);
816 : 250 : fprintf (file, " At pos:\t");
817 : 250 : if (use->op_p)
818 : 160 : print_generic_expr (file, *use->op_p, TDF_SLIM);
819 : 250 : fprintf (file, "\n");
820 : 250 : dump_iv (file, use->iv, false, 2);
821 : 250 : }
822 : :
823 : : /* Dumps information about the uses to FILE. */
824 : :
825 : : void
826 : 67 : dump_groups (FILE *file, struct ivopts_data *data)
827 : : {
828 : 67 : unsigned i, j;
829 : 67 : struct iv_group *group;
830 : :
831 : 287 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
832 : : {
833 : 220 : group = data->vgroups[i];
834 : 220 : fprintf (file, "Group %d:\n", group->id);
835 : 220 : if (group->type == USE_NONLINEAR_EXPR)
836 : 90 : fprintf (file, " Type:\tGENERIC\n");
837 : 130 : else if (group->type == USE_REF_ADDRESS)
838 : 56 : fprintf (file, " Type:\tREFERENCE ADDRESS\n");
839 : 74 : else if (group->type == USE_PTR_ADDRESS)
840 : 0 : fprintf (file, " Type:\tPOINTER ARGUMENT ADDRESS\n");
841 : : else
842 : : {
843 : 74 : gcc_assert (group->type == USE_COMPARE);
844 : 74 : fprintf (file, " Type:\tCOMPARE\n");
845 : : }
846 : 470 : for (j = 0; j < group->vuses.length (); j++)
847 : 250 : dump_use (file, group->vuses[j]);
848 : : }
849 : 67 : }
850 : :
851 : : /* Dumps information about induction variable candidate CAND to FILE. */
852 : :
853 : : void
854 : 797 : dump_cand (FILE *file, struct iv_cand *cand)
855 : : {
856 : 797 : struct iv *iv = cand->iv;
857 : :
858 : 797 : fprintf (file, "Candidate %d:\n", cand->id);
859 : 797 : if (cand->inv_vars)
860 : : {
861 : 26 : fprintf (file, " Depend on inv.vars: ");
862 : 26 : dump_bitmap (file, cand->inv_vars);
863 : : }
864 : 797 : if (cand->inv_exprs)
865 : : {
866 : 0 : fprintf (file, " Depend on inv.exprs: ");
867 : 0 : dump_bitmap (file, cand->inv_exprs);
868 : : }
869 : :
870 : 797 : if (cand->var_before)
871 : : {
872 : 687 : fprintf (file, " Var befor: ");
873 : 687 : print_generic_expr (file, cand->var_before, TDF_SLIM);
874 : 687 : fprintf (file, "\n");
875 : : }
876 : 797 : if (cand->var_after)
877 : : {
878 : 687 : fprintf (file, " Var after: ");
879 : 687 : print_generic_expr (file, cand->var_after, TDF_SLIM);
880 : 687 : fprintf (file, "\n");
881 : : }
882 : :
883 : 797 : switch (cand->pos)
884 : : {
885 : 653 : case IP_NORMAL:
886 : 653 : fprintf (file, " Incr POS: before exit test\n");
887 : 653 : break;
888 : :
889 : 0 : case IP_BEFORE_USE:
890 : 0 : fprintf (file, " Incr POS: before use %d\n", cand->ainc_use->id);
891 : 0 : break;
892 : :
893 : 0 : case IP_AFTER_USE:
894 : 0 : fprintf (file, " Incr POS: after use %d\n", cand->ainc_use->id);
895 : 0 : break;
896 : :
897 : 0 : case IP_END:
898 : 0 : fprintf (file, " Incr POS: at end\n");
899 : 0 : break;
900 : :
901 : 144 : case IP_ORIGINAL:
902 : 144 : fprintf (file, " Incr POS: orig biv\n");
903 : 144 : break;
904 : : }
905 : :
906 : 797 : dump_iv (file, iv, false, 1);
907 : 797 : }
908 : :
909 : : /* Returns the info for ssa version VER. */
910 : :
911 : : static inline struct version_info *
912 : 117131524 : ver_info (struct ivopts_data *data, unsigned ver)
913 : : {
914 : 117131524 : return data->version_info + ver;
915 : : }
916 : :
917 : : /* Returns the info for ssa name NAME. */
918 : :
919 : : static inline struct version_info *
920 : 95066528 : name_info (struct ivopts_data *data, tree name)
921 : : {
922 : 95066528 : return ver_info (data, SSA_NAME_VERSION (name));
923 : : }
924 : :
925 : : /* Returns true if STMT is after the place where the IP_NORMAL ivs will be
926 : : emitted in LOOP. */
927 : :
928 : : static bool
929 : 33321919 : stmt_after_ip_normal_pos (class loop *loop, gimple *stmt)
930 : : {
931 : 33321919 : basic_block bb = ip_normal_pos (loop), sbb = gimple_bb (stmt);
932 : :
933 : 33321919 : gcc_assert (bb);
934 : :
935 : 33321919 : if (sbb == loop->latch)
936 : : return true;
937 : :
938 : 33192296 : if (sbb != bb)
939 : : return false;
940 : :
941 : 19252307 : return stmt == last_nondebug_stmt (bb);
942 : : }
943 : :
944 : : /* Returns true if STMT if after the place where the original induction
945 : : variable CAND is incremented. If TRUE_IF_EQUAL is set, we return true
946 : : if the positions are identical. */
947 : :
948 : : static bool
949 : 7881719 : stmt_after_inc_pos (struct iv_cand *cand, gimple *stmt, bool true_if_equal)
950 : : {
951 : 7881719 : basic_block cand_bb = gimple_bb (cand->incremented_at);
952 : 7881719 : basic_block stmt_bb = gimple_bb (stmt);
953 : :
954 : 7881719 : if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, stmt_bb, cand_bb))
955 : : return false;
956 : :
957 : 5358531 : if (stmt_bb != cand_bb)
958 : : return true;
959 : :
960 : 5109845 : if (true_if_equal
961 : 5109845 : && gimple_uid (stmt) == gimple_uid (cand->incremented_at))
962 : : return true;
963 : 5103230 : return gimple_uid (stmt) > gimple_uid (cand->incremented_at);
964 : : }
965 : :
966 : : /* Returns true if STMT if after the place where the induction variable
967 : : CAND is incremented in LOOP. */
968 : :
969 : : static bool
970 : 42437526 : stmt_after_increment (class loop *loop, struct iv_cand *cand, gimple *stmt)
971 : : {
972 : 42437526 : switch (cand->pos)
973 : : {
974 : : case IP_END:
975 : : return false;
976 : :
977 : 33321919 : case IP_NORMAL:
978 : 33321919 : return stmt_after_ip_normal_pos (loop, stmt);
979 : :
980 : 7871316 : case IP_ORIGINAL:
981 : 7871316 : case IP_AFTER_USE:
982 : 7871316 : return stmt_after_inc_pos (cand, stmt, false);
983 : :
984 : 10403 : case IP_BEFORE_USE:
985 : 10403 : return stmt_after_inc_pos (cand, stmt, true);
986 : :
987 : 0 : default:
988 : 0 : gcc_unreachable ();
989 : : }
990 : : }
991 : :
992 : : /* walk_tree callback for contains_abnormal_ssa_name_p. */
993 : :
994 : : static tree
995 : 14406751 : contains_abnormal_ssa_name_p_1 (tree *tp, int *walk_subtrees, void *)
996 : : {
997 : 14406751 : if (TREE_CODE (*tp) == SSA_NAME
998 : 14406751 : && SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (*tp))
999 : : return *tp;
1000 : :
1001 : 14406734 : if (!EXPR_P (*tp))
1002 : 9921343 : *walk_subtrees = 0;
1003 : :
1004 : : return NULL_TREE;
1005 : : }
1006 : :
1007 : : /* Returns true if EXPR contains a ssa name that occurs in an
1008 : : abnormal phi node. */
1009 : :
1010 : : bool
1011 : 7822806 : contains_abnormal_ssa_name_p (tree expr)
1012 : : {
1013 : 7822806 : return walk_tree_without_duplicates
1014 : 7822806 : (&expr, contains_abnormal_ssa_name_p_1, NULL) != NULL_TREE;
1015 : : }
1016 : :
1017 : : /* Returns the structure describing number of iterations determined from
1018 : : EXIT of DATA->current_loop, or NULL if something goes wrong. */
1019 : :
1020 : : static class tree_niter_desc *
1021 : 4347352 : niter_for_exit (struct ivopts_data *data, edge exit)
1022 : : {
1023 : 4347352 : class tree_niter_desc *desc;
1024 : 4347352 : tree_niter_desc **slot;
1025 : :
1026 : 4347352 : if (!data->niters)
1027 : : {
1028 : 468472 : data->niters = new hash_map<edge, tree_niter_desc *>;
1029 : 468472 : slot = NULL;
1030 : : }
1031 : : else
1032 : 3878880 : slot = data->niters->get (exit);
1033 : :
1034 : 4347352 : if (!slot)
1035 : : {
1036 : : /* Try to determine number of iterations. We cannot safely work with ssa
1037 : : names that appear in phi nodes on abnormal edges, so that we do not
1038 : : create overlapping life ranges for them (PR 27283). */
1039 : 481303 : desc = XNEW (class tree_niter_desc);
1040 : 481303 : ::new (static_cast<void*> (desc)) tree_niter_desc ();
1041 : 481303 : if (!number_of_iterations_exit (data->current_loop,
1042 : : exit, desc, true)
1043 : 481303 : || contains_abnormal_ssa_name_p (desc->niter))
1044 : : {
1045 : 42166 : desc->~tree_niter_desc ();
1046 : 42166 : XDELETE (desc);
1047 : 42166 : desc = NULL;
1048 : : }
1049 : 481303 : data->niters->put (exit, desc);
1050 : : }
1051 : : else
1052 : 3866049 : desc = *slot;
1053 : :
1054 : 4347352 : return desc;
1055 : : }
1056 : :
1057 : : /* Returns the structure describing number of iterations determined from
1058 : : single dominating exit of DATA->current_loop, or NULL if something
1059 : : goes wrong. */
1060 : :
1061 : : static class tree_niter_desc *
1062 : 67 : niter_for_single_dom_exit (struct ivopts_data *data)
1063 : : {
1064 : 67 : edge exit = single_dom_exit (data->current_loop);
1065 : :
1066 : 67 : if (!exit)
1067 : : return NULL;
1068 : :
1069 : 57 : return niter_for_exit (data, exit);
1070 : : }
1071 : :
1072 : : /* Initializes data structures used by the iv optimization pass, stored
1073 : : in DATA. */
1074 : :
1075 : : static void
1076 : 241688 : tree_ssa_iv_optimize_init (struct ivopts_data *data)
1077 : : {
1078 : 241688 : data->version_info_size = 2 * num_ssa_names;
1079 : 241688 : data->version_info = XCNEWVEC (struct version_info, data->version_info_size);
1080 : 241688 : data->relevant = BITMAP_ALLOC (NULL);
1081 : 241688 : data->important_candidates = BITMAP_ALLOC (NULL);
1082 : 241688 : data->max_inv_var_id = 0;
1083 : 241688 : data->max_inv_expr_id = 0;
1084 : 241688 : data->niters = NULL;
1085 : 241688 : data->vgroups.create (20);
1086 : 241688 : data->vcands.create (20);
1087 : 241688 : data->inv_expr_tab = new hash_table<iv_inv_expr_hasher> (10);
1088 : 241688 : data->name_expansion_cache = NULL;
1089 : 241688 : data->base_object_map = NULL;
1090 : 241688 : data->iv_common_cand_tab = new hash_table<iv_common_cand_hasher> (10);
1091 : 241688 : data->iv_common_cands.create (20);
1092 : 241688 : decl_rtl_to_reset.create (20);
1093 : 241688 : gcc_obstack_init (&data->iv_obstack);
1094 : 241688 : }
1095 : :
1096 : : /* walk_tree callback for determine_base_object. */
1097 : :
1098 : : static tree
1099 : 19103469 : determine_base_object_1 (tree *tp, int *walk_subtrees, void *wdata)
1100 : : {
1101 : 19103469 : tree_code code = TREE_CODE (*tp);
1102 : 19103469 : tree obj = NULL_TREE;
1103 : 19103469 : if (code == ADDR_EXPR)
1104 : : {
1105 : 1018148 : tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (*tp, 0));
1106 : 1018148 : if (!base)
1107 : 0 : obj = *tp;
1108 : 1018148 : else if (TREE_CODE (base) != MEM_REF)
1109 : 1018120 : obj = fold_convert (ptr_type_node, build_fold_addr_expr (base));
1110 : : }
1111 : 18085321 : else if (code == SSA_NAME && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (*tp)))
1112 : 1901145 : obj = fold_convert (ptr_type_node, *tp);
1113 : :
1114 : 2919265 : if (!obj)
1115 : : {
1116 : 16184204 : if (!EXPR_P (*tp))
1117 : 7094801 : *walk_subtrees = 0;
1118 : :
1119 : 16184204 : return NULL_TREE;
1120 : : }
1121 : : /* Record special node for multiple base objects and stop. */
1122 : 2919265 : if (*static_cast<tree *> (wdata))
1123 : : {
1124 : 1406 : *static_cast<tree *> (wdata) = integer_zero_node;
1125 : 1406 : return integer_zero_node;
1126 : : }
1127 : : /* Record the base object and continue looking. */
1128 : 2917859 : *static_cast<tree *> (wdata) = obj;
1129 : 2917859 : return NULL_TREE;
1130 : : }
1131 : :
1132 : : /* Returns a memory object to that EXPR points with caching. Return NULL if we
1133 : : are able to determine that it does not point to any such object; specially
1134 : : return integer_zero_node if EXPR contains multiple base objects. */
1135 : :
1136 : : static tree
1137 : 10354655 : determine_base_object (struct ivopts_data *data, tree expr)
1138 : : {
1139 : 10354655 : tree *slot, obj = NULL_TREE;
1140 : 10354655 : if (data->base_object_map)
1141 : : {
1142 : 10190835 : if ((slot = data->base_object_map->get(expr)) != NULL)
1143 : 4735961 : return *slot;
1144 : : }
1145 : : else
1146 : 163820 : data->base_object_map = new hash_map<tree, tree>;
1147 : :
1148 : 5618694 : (void) walk_tree_without_duplicates (&expr, determine_base_object_1, &obj);
1149 : 5618694 : data->base_object_map->put (expr, obj);
1150 : 5618694 : return obj;
1151 : : }
1152 : :
1153 : : /* Allocates an induction variable with given initial value BASE and step STEP
1154 : : for loop LOOP. NO_OVERFLOW implies the iv doesn't overflow. */
1155 : :
1156 : : static struct iv *
1157 : 10354655 : alloc_iv (struct ivopts_data *data, tree base, tree step,
1158 : : bool no_overflow = false)
1159 : : {
1160 : 10354655 : tree expr = base;
1161 : 10354655 : struct iv *iv = (struct iv*) obstack_alloc (&data->iv_obstack,
1162 : : sizeof (struct iv));
1163 : 10354655 : gcc_assert (step != NULL_TREE);
1164 : :
1165 : : /* Canonicalize the address expression in base if it were an unsigned
1166 : : computation. That leads to more equalities being detected and results in:
1167 : :
1168 : : 1) More accurate cost can be computed for address expressions;
1169 : : 2) Duplicate candidates won't be created for bases in different
1170 : : forms, like &a[0] and &a.
1171 : : 3) Duplicate candidates won't be created for IV expressions that differ
1172 : : only in their sign. */
1173 : 10354655 : aff_tree comb;
1174 : 10354655 : STRIP_NOPS (expr);
1175 : 10354655 : expr = fold_convert (unsigned_type_for (TREE_TYPE (expr)), expr);
1176 : 10354655 : tree_to_aff_combination (expr, TREE_TYPE (expr), &comb);
1177 : 10354655 : base = fold_convert (TREE_TYPE (base), aff_combination_to_tree (&comb));
1178 : :
1179 : 10354655 : iv->base = base;
1180 : 10354655 : iv->base_object = determine_base_object (data, base);
1181 : 10354655 : iv->step = step;
1182 : 10354655 : iv->biv_p = false;
1183 : 10354655 : iv->nonlin_use = NULL;
1184 : 10354655 : iv->ssa_name = NULL_TREE;
1185 : 10354655 : if (!no_overflow
1186 : 10354655 : && !iv_can_overflow_p (data->current_loop, TREE_TYPE (base),
1187 : : base, step))
1188 : : no_overflow = true;
1189 : 10354655 : iv->no_overflow = no_overflow;
1190 : 10354655 : iv->have_address_use = false;
1191 : :
1192 : 20709310 : return iv;
1193 : 10354655 : }
1194 : :
1195 : : /* Sets STEP and BASE for induction variable IV. NO_OVERFLOW implies the IV
1196 : : doesn't overflow. */
1197 : :
1198 : : static void
1199 : 4860486 : set_iv (struct ivopts_data *data, tree iv, tree base, tree step,
1200 : : bool no_overflow)
1201 : : {
1202 : 4860486 : struct version_info *info = name_info (data, iv);
1203 : :
1204 : 4860486 : gcc_assert (!info->iv);
1205 : :
1206 : 4860486 : bitmap_set_bit (data->relevant, SSA_NAME_VERSION (iv));
1207 : 4860486 : info->iv = alloc_iv (data, base, step, no_overflow);
1208 : 4860486 : info->iv->ssa_name = iv;
1209 : 4860486 : }
1210 : :
1211 : : /* Finds induction variable declaration for VAR. */
1212 : :
1213 : : static struct iv *
1214 : 44750984 : get_iv (struct ivopts_data *data, tree var)
1215 : : {
1216 : 44750984 : basic_block bb;
1217 : 44750984 : tree type = TREE_TYPE (var);
1218 : :
1219 : 44750984 : if (!POINTER_TYPE_P (type)
1220 : 35214046 : && !INTEGRAL_TYPE_P (type))
1221 : : return NULL;
1222 : :
1223 : 38975854 : if (!name_info (data, var)->iv)
1224 : : {
1225 : 18300253 : bb = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (var));
1226 : :
1227 : 18300253 : if (!bb
1228 : 18300253 : || !flow_bb_inside_loop_p (data->current_loop, bb))
1229 : : {
1230 : 798215 : if (POINTER_TYPE_P (type))
1231 : 320801 : type = sizetype;
1232 : 798215 : set_iv (data, var, var, build_int_cst (type, 0), true);
1233 : : }
1234 : : }
1235 : :
1236 : 38975854 : return name_info (data, var)->iv;
1237 : : }
1238 : :
1239 : : /* Return the first non-invariant ssa var found in EXPR. */
1240 : :
1241 : : static tree
1242 : 4029243 : extract_single_var_from_expr (tree expr)
1243 : : {
1244 : 4029243 : int i, n;
1245 : 4029243 : tree tmp;
1246 : 4029243 : enum tree_code code;
1247 : :
1248 : 4029243 : if (!expr || is_gimple_min_invariant (expr))
1249 : 3373057 : return NULL;
1250 : :
1251 : 656186 : code = TREE_CODE (expr);
1252 : 656186 : if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (code)))
1253 : : {
1254 : 355249 : n = TREE_OPERAND_LENGTH (expr);
1255 : 710544 : for (i = 0; i < n; i++)
1256 : : {
1257 : 355295 : tmp = extract_single_var_from_expr (TREE_OPERAND (expr, i));
1258 : :
1259 : 355295 : if (tmp)
1260 : : return tmp;
1261 : : }
1262 : : }
1263 : 300937 : return (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME) ? expr : NULL;
1264 : : }
1265 : :
1266 : : /* Finds basic ivs. */
1267 : :
1268 : : static bool
1269 : 638362 : find_bivs (struct ivopts_data *data)
1270 : : {
1271 : 638362 : gphi *phi;
1272 : 638362 : affine_iv iv;
1273 : 638362 : tree step, type, base, stop;
1274 : 638362 : bool found = false;
1275 : 638362 : class loop *loop = data->current_loop;
1276 : 638362 : gphi_iterator psi;
1277 : :
1278 : 2386057 : for (psi = gsi_start_phis (loop->header); !gsi_end_p (psi); gsi_next (&psi))
1279 : : {
1280 : 1747695 : phi = psi.phi ();
1281 : :
1282 : 1747695 : if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (PHI_RESULT (phi)))
1283 : 213 : continue;
1284 : :
1285 : 1747482 : if (virtual_operand_p (PHI_RESULT (phi)))
1286 : 419225 : continue;
1287 : :
1288 : 1328257 : if (!simple_iv (loop, loop, PHI_RESULT (phi), &iv, true))
1289 : 454707 : continue;
1290 : :
1291 : 873550 : if (integer_zerop (iv.step))
1292 : 0 : continue;
1293 : :
1294 : 873550 : step = iv.step;
1295 : 873550 : base = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, loop_preheader_edge (loop));
1296 : : /* Stop expanding iv base at the first ssa var referred by iv step.
1297 : : Ideally we should stop at any ssa var, because that's expensive
1298 : : and unusual to happen, we just do it on the first one.
1299 : :
1300 : : See PR64705 for the rationale. */
1301 : 873550 : stop = extract_single_var_from_expr (step);
1302 : 873550 : base = expand_simple_operations (base, stop);
1303 : 873550 : if (contains_abnormal_ssa_name_p (base)
1304 : 873550 : || contains_abnormal_ssa_name_p (step))
1305 : 10 : continue;
1306 : :
1307 : 873540 : type = TREE_TYPE (PHI_RESULT (phi));
1308 : 873540 : base = fold_convert (type, base);
1309 : 873540 : if (step)
1310 : : {
1311 : 873540 : if (POINTER_TYPE_P (type))
1312 : 166750 : step = convert_to_ptrofftype (step);
1313 : : else
1314 : 706790 : step = fold_convert (type, step);
1315 : : }
1316 : :
1317 : 873540 : set_iv (data, PHI_RESULT (phi), base, step, iv.no_overflow);
1318 : 873540 : found = true;
1319 : : }
1320 : :
1321 : 638362 : return found;
1322 : : }
1323 : :
1324 : : /* Marks basic ivs. */
1325 : :
1326 : : static void
1327 : 504911 : mark_bivs (struct ivopts_data *data)
1328 : : {
1329 : 504911 : gphi *phi;
1330 : 504911 : gimple *def;
1331 : 504911 : tree var;
1332 : 504911 : struct iv *iv, *incr_iv;
1333 : 504911 : class loop *loop = data->current_loop;
1334 : 504911 : basic_block incr_bb;
1335 : 504911 : gphi_iterator psi;
1336 : :
1337 : 504911 : data->bivs_not_used_in_addr = 0;
1338 : 1969449 : for (psi = gsi_start_phis (loop->header); !gsi_end_p (psi); gsi_next (&psi))
1339 : : {
1340 : 1464538 : phi = psi.phi ();
1341 : :
1342 : 1464538 : iv = get_iv (data, PHI_RESULT (phi));
1343 : 1464538 : if (!iv)
1344 : 590998 : continue;
1345 : :
1346 : 873540 : var = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, loop_latch_edge (loop));
1347 : 873540 : def = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
1348 : : /* Don't mark iv peeled from other one as biv. */
1349 : 874999 : if (def
1350 : 873540 : && gimple_code (def) == GIMPLE_PHI
1351 : 876093 : && gimple_bb (def) == loop->header)
1352 : 1459 : continue;
1353 : :
1354 : 872081 : incr_iv = get_iv (data, var);
1355 : 872081 : if (!incr_iv)
1356 : 1103 : continue;
1357 : :
1358 : : /* If the increment is in the subloop, ignore it. */
1359 : 870978 : incr_bb = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (var));
1360 : 870978 : if (incr_bb->loop_father != data->current_loop
1361 : 870978 : || (incr_bb->flags & BB_IRREDUCIBLE_LOOP))
1362 : 0 : continue;
1363 : :
1364 : 870978 : iv->biv_p = true;
1365 : 870978 : incr_iv->biv_p = true;
1366 : 870978 : if (iv->no_overflow)
1367 : 578520 : data->bivs_not_used_in_addr++;
1368 : 870978 : if (incr_iv->no_overflow)
1369 : 569929 : data->bivs_not_used_in_addr++;
1370 : : }
1371 : 504911 : }
1372 : :
1373 : : /* Checks whether STMT defines a linear induction variable and stores its
1374 : : parameters to IV. */
1375 : :
1376 : : static bool
1377 : 12659644 : find_givs_in_stmt_scev (struct ivopts_data *data, gimple *stmt, affine_iv *iv)
1378 : : {
1379 : 12659644 : tree lhs, stop;
1380 : 12659644 : class loop *loop = data->current_loop;
1381 : :
1382 : 12659644 : iv->base = NULL_TREE;
1383 : 12659644 : iv->step = NULL_TREE;
1384 : :
1385 : 12659644 : if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
1386 : : return false;
1387 : :
1388 : 10616779 : lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
1389 : 10616779 : if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
1390 : : return false;
1391 : :
1392 : 18891102 : if (!simple_iv (loop, loop_containing_stmt (stmt), lhs, iv, true))
1393 : : return false;
1394 : :
1395 : : /* Stop expanding iv base at the first ssa var referred by iv step.
1396 : : Ideally we should stop at any ssa var, because that's expensive
1397 : : and unusual to happen, we just do it on the first one.
1398 : :
1399 : : See PR64705 for the rationale. */
1400 : 2800398 : stop = extract_single_var_from_expr (iv->step);
1401 : 2800398 : iv->base = expand_simple_operations (iv->base, stop);
1402 : 2800398 : if (contains_abnormal_ssa_name_p (iv->base)
1403 : 2800398 : || contains_abnormal_ssa_name_p (iv->step))
1404 : 6 : return false;
1405 : :
1406 : : /* If STMT could throw, then do not consider STMT as defining a GIV.
1407 : : While this will suppress optimizations, we cannot safely delete this
1408 : : GIV and associated statements, even if it appears it is not used. */
1409 : 2800392 : if (stmt_could_throw_p (cfun, stmt))
1410 : : return false;
1411 : :
1412 : : return true;
1413 : : }
1414 : :
1415 : : /* Finds general ivs in statement STMT. */
1416 : :
1417 : : static void
1418 : 12659644 : find_givs_in_stmt (struct ivopts_data *data, gimple *stmt)
1419 : : {
1420 : 12659644 : affine_iv iv;
1421 : :
1422 : 12659644 : if (!find_givs_in_stmt_scev (data, stmt, &iv))
1423 : 9859260 : return;
1424 : :
1425 : 2800384 : set_iv (data, gimple_assign_lhs (stmt), iv.base, iv.step, iv.no_overflow);
1426 : : }
1427 : :
1428 : : /* Finds general ivs in basic block BB. */
1429 : :
1430 : : static void
1431 : 2934076 : find_givs_in_bb (struct ivopts_data *data, basic_block bb)
1432 : : {
1433 : 2934076 : gimple_stmt_iterator bsi;
1434 : :
1435 : 28656440 : for (bsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (bsi); gsi_next (&bsi))
1436 : 22788288 : if (!is_gimple_debug (gsi_stmt (bsi)))
1437 : 12659644 : find_givs_in_stmt (data, gsi_stmt (bsi));
1438 : 2934076 : }
1439 : :
1440 : : /* Finds general ivs. */
1441 : :
1442 : : static void
1443 : 504911 : find_givs (struct ivopts_data *data, basic_block *body)
1444 : : {
1445 : 504911 : class loop *loop = data->current_loop;
1446 : 504911 : unsigned i;
1447 : :
1448 : 3438987 : for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
1449 : 2934076 : find_givs_in_bb (data, body[i]);
1450 : 504911 : }
1451 : :
1452 : : /* For each ssa name defined in LOOP determines whether it is an induction
1453 : : variable and if so, its initial value and step. */
1454 : :
1455 : : static bool
1456 : 638362 : find_induction_variables (struct ivopts_data *data, basic_block *body)
1457 : : {
1458 : 638362 : unsigned i;
1459 : 638362 : bitmap_iterator bi;
1460 : :
1461 : 638362 : if (!find_bivs (data))
1462 : : return false;
1463 : :
1464 : 504911 : find_givs (data, body);
1465 : 504911 : mark_bivs (data);
1466 : :
1467 : 504911 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1468 : : {
1469 : 67 : class tree_niter_desc *niter = niter_for_single_dom_exit (data);
1470 : :
1471 : 67 : if (niter)
1472 : : {
1473 : 51 : fprintf (dump_file, " number of iterations ");
1474 : 51 : print_generic_expr (dump_file, niter->niter, TDF_SLIM);
1475 : 51 : if (!integer_zerop (niter->may_be_zero))
1476 : : {
1477 : 1 : fprintf (dump_file, "; zero if ");
1478 : 1 : print_generic_expr (dump_file, niter->may_be_zero, TDF_SLIM);
1479 : : }
1480 : 51 : fprintf (dump_file, "\n");
1481 : 67 : };
1482 : :
1483 : 67 : fprintf (dump_file, "\n<Induction Vars>:\n");
1484 : 819 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (data->relevant, 0, i, bi)
1485 : : {
1486 : 752 : struct version_info *info = ver_info (data, i);
1487 : 752 : if (info->iv && info->iv->step && !integer_zerop (info->iv->step))
1488 : 550 : dump_iv (dump_file, ver_info (data, i)->iv, true, 0);
1489 : : }
1490 : : }
1491 : :
1492 : : return true;
1493 : : }
1494 : :
1495 : : /* Records a use of TYPE at *USE_P in STMT whose value is IV in GROUP.
1496 : : For address type use, ADDR_BASE is the stripped IV base, ADDR_OFFSET
1497 : : is the const offset stripped from IV base and MEM_TYPE is the type
1498 : : of the memory being addressed. For uses of other types, ADDR_BASE
1499 : : and ADDR_OFFSET are zero by default and MEM_TYPE is NULL_TREE. */
1500 : :
1501 : : static struct iv_use *
1502 : 2082237 : record_use (struct iv_group *group, tree *use_p, struct iv *iv,
1503 : : gimple *stmt, enum use_type type, tree mem_type,
1504 : : tree addr_base, poly_uint64 addr_offset)
1505 : : {
1506 : 2082237 : struct iv_use *use = XCNEW (struct iv_use);
1507 : :
1508 : 2082237 : use->id = group->vuses.length ();
1509 : 2082237 : use->group_id = group->id;
1510 : 2082237 : use->type = type;
1511 : 2082237 : use->mem_type = mem_type;
1512 : 2082237 : use->iv = iv;
1513 : 2082237 : use->stmt = stmt;
1514 : 2082237 : use->op_p = use_p;
1515 : 2082237 : use->addr_base = addr_base;
1516 : 2082237 : use->addr_offset = addr_offset;
1517 : :
1518 : 2082237 : group->vuses.safe_push (use);
1519 : 2082237 : return use;
1520 : : }
1521 : :
1522 : : /* Checks whether OP is a loop-level invariant and if so, records it.
1523 : : NONLINEAR_USE is true if the invariant is used in a way we do not
1524 : : handle specially. */
1525 : :
1526 : : static void
1527 : 22743640 : record_invariant (struct ivopts_data *data, tree op, bool nonlinear_use)
1528 : : {
1529 : 22743640 : basic_block bb;
1530 : 22743640 : struct version_info *info;
1531 : :
1532 : 22743640 : if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME
1533 : 22743640 : || virtual_operand_p (op))
1534 : : return;
1535 : :
1536 : 21571233 : bb = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (op));
1537 : 21571233 : if (bb
1538 : 21571233 : && flow_bb_inside_loop_p (data->current_loop, bb))
1539 : : return;
1540 : :
1541 : 3816469 : info = name_info (data, op);
1542 : 3816469 : info->name = op;
1543 : 3816469 : info->has_nonlin_use |= nonlinear_use;
1544 : 3816469 : if (!info->inv_id)
1545 : 1329852 : info->inv_id = ++data->max_inv_var_id;
1546 : 3816469 : bitmap_set_bit (data->relevant, SSA_NAME_VERSION (op));
1547 : : }
1548 : :
1549 : : /* Record a group of TYPE. */
1550 : :
1551 : : static struct iv_group *
1552 : 1808241 : record_group (struct ivopts_data *data, enum use_type type)
1553 : : {
1554 : 1808241 : struct iv_group *group = XCNEW (struct iv_group);
1555 : :
1556 : 1808241 : group->id = data->vgroups.length ();
1557 : 1808241 : group->type = type;
1558 : 1808241 : group->related_cands = BITMAP_ALLOC (NULL);
1559 : 1808241 : group->vuses.create (1);
1560 : 1808241 : group->doloop_p = false;
1561 : :
1562 : 1808241 : data->vgroups.safe_push (group);
1563 : 1808241 : return group;
1564 : : }
1565 : :
1566 : : /* Record a use of TYPE at *USE_P in STMT whose value is IV in a group.
1567 : : New group will be created if there is no existing group for the use.
1568 : : MEM_TYPE is the type of memory being addressed, or NULL if this
1569 : : isn't an address reference. */
1570 : :
1571 : : static struct iv_use *
1572 : 2082237 : record_group_use (struct ivopts_data *data, tree *use_p,
1573 : : struct iv *iv, gimple *stmt, enum use_type type,
1574 : : tree mem_type)
1575 : : {
1576 : 2082237 : tree addr_base = NULL;
1577 : 2082237 : struct iv_group *group = NULL;
1578 : 2082237 : poly_uint64 addr_offset = 0;
1579 : :
1580 : : /* Record non address type use in a new group. */
1581 : 2082237 : if (address_p (type))
1582 : : {
1583 : 852171 : unsigned int i;
1584 : :
1585 : 852171 : gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (iv->base)));
1586 : 852171 : tree addr_toffset;
1587 : 852171 : split_constant_offset (iv->base, &addr_base, &addr_toffset);
1588 : 852171 : addr_offset = int_cst_value (addr_toffset);
1589 : 1612434 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
1590 : : {
1591 : 1085642 : struct iv_use *use;
1592 : :
1593 : 1085642 : group = data->vgroups[i];
1594 : 1085642 : use = group->vuses[0];
1595 : 1085642 : if (!address_p (use->type))
1596 : 341762 : continue;
1597 : :
1598 : : /* Check if it has the same stripped base and step. */
1599 : 743880 : if (operand_equal_p (iv->base_object, use->iv->base_object, 0)
1600 : 393522 : && operand_equal_p (iv->step, use->iv->step, OEP_ASSUME_WRAPV)
1601 : 1134366 : && operand_equal_p (addr_base, use->addr_base, OEP_ASSUME_WRAPV))
1602 : : break;
1603 : : }
1604 : 1704342 : if (i == data->vgroups.length ())
1605 : 526792 : group = NULL;
1606 : : }
1607 : :
1608 : 852171 : if (!group)
1609 : 1756858 : group = record_group (data, type);
1610 : :
1611 : 2082237 : return record_use (group, use_p, iv, stmt, type, mem_type,
1612 : 2082237 : addr_base, addr_offset);
1613 : : }
1614 : :
1615 : : /* Checks whether the use OP is interesting and if so, records it. */
1616 : :
1617 : : static struct iv_use *
1618 : 7354119 : find_interesting_uses_op (struct ivopts_data *data, tree op)
1619 : : {
1620 : 7354119 : struct iv *iv;
1621 : 7354119 : gimple *stmt;
1622 : 7354119 : struct iv_use *use;
1623 : :
1624 : 7354119 : if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1625 : : return NULL;
1626 : :
1627 : 5919104 : iv = get_iv (data, op);
1628 : 5919104 : if (!iv)
1629 : : return NULL;
1630 : :
1631 : 2522545 : if (iv->nonlin_use)
1632 : : {
1633 : 212100 : gcc_assert (iv->nonlin_use->type == USE_NONLINEAR_EXPR);
1634 : : return iv->nonlin_use;
1635 : : }
1636 : :
1637 : 2310445 : if (integer_zerop (iv->step))
1638 : : {
1639 : 1680330 : record_invariant (data, op, true);
1640 : 1680330 : return NULL;
1641 : : }
1642 : :
1643 : 630115 : stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
1644 : 630115 : gcc_assert (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI || is_gimple_assign (stmt));
1645 : :
1646 : 630115 : use = record_group_use (data, NULL, iv, stmt, USE_NONLINEAR_EXPR, NULL_TREE);
1647 : 630115 : iv->nonlin_use = use;
1648 : 630115 : return use;
1649 : : }
1650 : :
1651 : : /* Indicate how compare type iv_use can be handled. */
1652 : : enum comp_iv_rewrite
1653 : : {
1654 : : COMP_IV_NA,
1655 : : /* We may rewrite compare type iv_use by expressing value of the iv_use. */
1656 : : COMP_IV_EXPR,
1657 : : /* We may rewrite compare type iv_uses on both sides of comparison by
1658 : : expressing value of each iv_use. */
1659 : : COMP_IV_EXPR_2,
1660 : : /* We may rewrite compare type iv_use by expressing value of the iv_use
1661 : : or by eliminating it with other iv_cand. */
1662 : : COMP_IV_ELIM
1663 : : };
1664 : :
1665 : : /* Given a condition in statement STMT, checks whether it is a compare
1666 : : of an induction variable and an invariant. If this is the case,
1667 : : CONTROL_VAR is set to location of the iv, BOUND to the location of
1668 : : the invariant, IV_VAR and IV_BOUND are set to the corresponding
1669 : : induction variable descriptions, and true is returned. If this is not
1670 : : the case, CONTROL_VAR and BOUND are set to the arguments of the
1671 : : condition and false is returned. */
1672 : :
1673 : : static enum comp_iv_rewrite
1674 : 7486955 : extract_cond_operands (struct ivopts_data *data, gimple *stmt,
1675 : : tree **control_var, tree **bound,
1676 : : struct iv **iv_var, struct iv **iv_bound)
1677 : : {
1678 : : /* The objects returned when COND has constant operands. */
1679 : 7486955 : static struct iv const_iv;
1680 : 7486955 : static tree zero;
1681 : 7486955 : tree *op0 = &zero, *op1 = &zero;
1682 : 7486955 : struct iv *iv0 = &const_iv, *iv1 = &const_iv;
1683 : 7486955 : enum comp_iv_rewrite rewrite_type = COMP_IV_NA;
1684 : :
1685 : 7486955 : if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
1686 : : {
1687 : 7164868 : gcond *cond_stmt = as_a <gcond *> (stmt);
1688 : 7164868 : op0 = gimple_cond_lhs_ptr (cond_stmt);
1689 : 7164868 : op1 = gimple_cond_rhs_ptr (cond_stmt);
1690 : : }
1691 : : else
1692 : : {
1693 : 322087 : op0 = gimple_assign_rhs1_ptr (stmt);
1694 : 322087 : op1 = gimple_assign_rhs2_ptr (stmt);
1695 : : }
1696 : :
1697 : 7486955 : zero = integer_zero_node;
1698 : 7486955 : const_iv.step = integer_zero_node;
1699 : :
1700 : 7486955 : if (TREE_CODE (*op0) == SSA_NAME)
1701 : 7486826 : iv0 = get_iv (data, *op0);
1702 : 7486955 : if (TREE_CODE (*op1) == SSA_NAME)
1703 : 3379158 : iv1 = get_iv (data, *op1);
1704 : :
1705 : : /* If both sides of comparison are IVs. We can express ivs on both end. */
1706 : 7486955 : if (iv0 && iv1 && !integer_zerop (iv0->step) && !integer_zerop (iv1->step))
1707 : : {
1708 : 90932 : rewrite_type = COMP_IV_EXPR_2;
1709 : 90932 : goto end;
1710 : : }
1711 : :
1712 : : /* If none side of comparison is IV. */
1713 : 5760463 : if ((!iv0 || integer_zerop (iv0->step))
1714 : 8726409 : && (!iv1 || integer_zerop (iv1->step)))
1715 : 971072 : goto end;
1716 : :
1717 : : /* Control variable may be on the other side. */
1718 : 6424951 : if (!iv0 || integer_zerop (iv0->step))
1719 : : {
1720 : : std::swap (op0, op1);
1721 : : std::swap (iv0, iv1);
1722 : : }
1723 : : /* If one side is IV and the other side isn't loop invariant. */
1724 : 6424951 : if (!iv1)
1725 : : rewrite_type = COMP_IV_EXPR;
1726 : : /* If one side is IV and the other side is loop invariant. */
1727 : 5424297 : else if (!integer_zerop (iv0->step) && integer_zerop (iv1->step))
1728 : : rewrite_type = COMP_IV_ELIM;
1729 : :
1730 : 7486955 : end:
1731 : 7486955 : if (control_var)
1732 : 7486955 : *control_var = op0;
1733 : 7486955 : if (iv_var)
1734 : 1568833 : *iv_var = iv0;
1735 : 7486955 : if (bound)
1736 : 7486955 : *bound = op1;
1737 : 7486955 : if (iv_bound)
1738 : 7486955 : *iv_bound = iv1;
1739 : :
1740 : 7486955 : return rewrite_type;
1741 : : }
1742 : :
1743 : : /* Checks whether the condition in STMT is interesting and if so,
1744 : : records it. */
1745 : :
1746 : : static void
1747 : 1568833 : find_interesting_uses_cond (struct ivopts_data *data, gimple *stmt)
1748 : : {
1749 : 1568833 : tree *var_p, *bound_p;
1750 : 1568833 : struct iv *var_iv, *bound_iv;
1751 : 1568833 : enum comp_iv_rewrite ret;
1752 : :
1753 : 1568833 : ret = extract_cond_operands (data, stmt,
1754 : : &var_p, &bound_p, &var_iv, &bound_iv);
1755 : 1568833 : if (ret == COMP_IV_NA)
1756 : : {
1757 : 971072 : find_interesting_uses_op (data, *var_p);
1758 : 971072 : find_interesting_uses_op (data, *bound_p);
1759 : 971072 : return;
1760 : : }
1761 : :
1762 : 597761 : record_group_use (data, var_p, var_iv, stmt, USE_COMPARE, NULL_TREE);
1763 : : /* Record compare type iv_use for iv on the other side of comparison. */
1764 : 597761 : if (ret == COMP_IV_EXPR_2)
1765 : 2190 : record_group_use (data, bound_p, bound_iv, stmt, USE_COMPARE, NULL_TREE);
1766 : : }
1767 : :
1768 : : /* Returns the outermost loop EXPR is obviously invariant in
1769 : : relative to the loop LOOP, i.e. if all its operands are defined
1770 : : outside of the returned loop. Returns NULL if EXPR is not
1771 : : even obviously invariant in LOOP. */
1772 : :
1773 : : class loop *
1774 : 242432 : outermost_invariant_loop_for_expr (class loop *loop, tree expr)
1775 : : {
1776 : 242432 : basic_block def_bb;
1777 : 242432 : unsigned i, len;
1778 : :
1779 : 242432 : if (is_gimple_min_invariant (expr))
1780 : 36208 : return current_loops->tree_root;
1781 : :
1782 : 206224 : if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
1783 : : {
1784 : 129024 : def_bb = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (expr));
1785 : 129024 : if (def_bb)
1786 : : {
1787 : 72538 : if (flow_bb_inside_loop_p (loop, def_bb))
1788 : : return NULL;
1789 : 145064 : return superloop_at_depth (loop,
1790 : 96869 : loop_depth (def_bb->loop_father) + 1);
1791 : : }
1792 : :
1793 : 56486 : return current_loops->tree_root;
1794 : : }
1795 : :
1796 : 77200 : if (!EXPR_P (expr))
1797 : : return NULL;
1798 : :
1799 : 77200 : unsigned maxdepth = 0;
1800 : 77200 : len = TREE_OPERAND_LENGTH (expr);
1801 : 200976 : for (i = 0; i < len; i++)
1802 : : {
1803 : 123794 : class loop *ivloop;
1804 : 123794 : if (!TREE_OPERAND (expr, i))
1805 : 0 : continue;
1806 : :
1807 : 123794 : ivloop = outermost_invariant_loop_for_expr (loop, TREE_OPERAND (expr, i));
1808 : 123794 : if (!ivloop)
1809 : : return NULL;
1810 : 216865 : maxdepth = MAX (maxdepth, loop_depth (ivloop));
1811 : : }
1812 : :
1813 : 77182 : return superloop_at_depth (loop, maxdepth);
1814 : : }
1815 : :
1816 : : /* Returns true if expression EXPR is obviously invariant in LOOP,
1817 : : i.e. if all its operands are defined outside of the LOOP. LOOP
1818 : : should not be the function body. */
1819 : :
1820 : : bool
1821 : 10630983 : expr_invariant_in_loop_p (class loop *loop, tree expr)
1822 : : {
1823 : 10630983 : basic_block def_bb;
1824 : 10630983 : unsigned i, len;
1825 : :
1826 : 10630983 : gcc_assert (loop_depth (loop) > 0);
1827 : :
1828 : 10630983 : if (is_gimple_min_invariant (expr))
1829 : : return true;
1830 : :
1831 : 7409836 : if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
1832 : : {
1833 : 7091838 : def_bb = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (expr));
1834 : 7091838 : if (def_bb
1835 : 7091838 : && flow_bb_inside_loop_p (loop, def_bb))
1836 : : return false;
1837 : :
1838 : 3973658 : return true;
1839 : : }
1840 : :
1841 : 317998 : if (!EXPR_P (expr))
1842 : : return false;
1843 : :
1844 : 317995 : len = TREE_OPERAND_LENGTH (expr);
1845 : 699767 : for (i = 0; i < len; i++)
1846 : 419085 : if (TREE_OPERAND (expr, i)
1847 : 419085 : && !expr_invariant_in_loop_p (loop, TREE_OPERAND (expr, i)))
1848 : : return false;
1849 : :
1850 : : return true;
1851 : : }
1852 : :
1853 : : /* Given expression EXPR which computes inductive values with respect
1854 : : to loop recorded in DATA, this function returns biv from which EXPR
1855 : : is derived by tracing definition chains of ssa variables in EXPR. */
1856 : :
1857 : : static struct iv*
1858 : 856441 : find_deriving_biv_for_expr (struct ivopts_data *data, tree expr)
1859 : : {
1860 : 1384826 : struct iv *iv;
1861 : 1384826 : unsigned i, n;
1862 : 1384826 : tree e2, e1;
1863 : 1384826 : enum tree_code code;
1864 : 1384826 : gimple *stmt;
1865 : :
1866 : 1384826 : if (expr == NULL_TREE)
1867 : : return NULL;
1868 : :
1869 : 1384514 : if (is_gimple_min_invariant (expr))
1870 : : return NULL;
1871 : :
1872 : 1104668 : code = TREE_CODE (expr);
1873 : 1104668 : if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (code)))
1874 : : {
1875 : 20825 : n = TREE_OPERAND_LENGTH (expr);
1876 : 22822 : for (i = 0; i < n; i++)
1877 : : {
1878 : 22333 : iv = find_deriving_biv_for_expr (data, TREE_OPERAND (expr, i));
1879 : 22333 : if (iv)
1880 : : return iv;
1881 : : }
1882 : : }
1883 : :
1884 : : /* Stop if it's not ssa name. */
1885 : 1084332 : if (code != SSA_NAME)
1886 : : return NULL;
1887 : :
1888 : 1083243 : iv = get_iv (data, expr);
1889 : 1083243 : if (!iv || integer_zerop (iv->step))
1890 : 45623 : return NULL;
1891 : 1037620 : else if (iv->biv_p)
1892 : : return iv;
1893 : :
1894 : 771338 : stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (expr);
1895 : 771338 : if (gphi *phi = dyn_cast <gphi *> (stmt))
1896 : : {
1897 : 1711 : ssa_op_iter iter;
1898 : 1711 : use_operand_p use_p;
1899 : 1711 : basic_block phi_bb = gimple_bb (phi);
1900 : :
1901 : : /* Skip loop header PHI that doesn't define biv. */
1902 : 1711 : if (phi_bb->loop_father == data->current_loop)
1903 : : return NULL;
1904 : :
1905 : 0 : if (virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi)))
1906 : : return NULL;
1907 : :
1908 : 0 : FOR_EACH_PHI_ARG (use_p, phi, iter, SSA_OP_USE)
1909 : : {
1910 : 0 : tree use = USE_FROM_PTR (use_p);
1911 : 0 : iv = find_deriving_biv_for_expr (data, use);
1912 : 0 : if (iv)
1913 : : return iv;
1914 : : }
1915 : : return NULL;
1916 : : }
1917 : 769627 : if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
1918 : : return NULL;
1919 : :
1920 : 769627 : e1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1921 : 769627 : code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
1922 : 769627 : if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS)
1923 : : return find_deriving_biv_for_expr (data, e1);
1924 : :
1925 : 759878 : switch (code)
1926 : : {
1927 : 565092 : case MULT_EXPR:
1928 : 565092 : case PLUS_EXPR:
1929 : 565092 : case MINUS_EXPR:
1930 : 565092 : case POINTER_PLUS_EXPR:
1931 : : /* Increments, decrements and multiplications by a constant
1932 : : are simple. */
1933 : 565092 : e2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
1934 : 565092 : iv = find_deriving_biv_for_expr (data, e2);
1935 : 565092 : if (iv)
1936 : : return iv;
1937 : 518636 : gcc_fallthrough ();
1938 : :
1939 : 518636 : CASE_CONVERT:
1940 : : /* Casts are simple. */
1941 : 518636 : return find_deriving_biv_for_expr (data, e1);
1942 : :
1943 : : default:
1944 : : break;
1945 : : }
1946 : :
1947 : : return NULL;
1948 : : }
1949 : :
1950 : : /* Record BIV, its predecessor and successor that they are used in
1951 : : address type uses. */
1952 : :
1953 : : static void
1954 : 604054 : record_biv_for_address_use (struct ivopts_data *data, struct iv *biv)
1955 : : {
1956 : 604054 : unsigned i;
1957 : 604054 : tree type, base_1, base_2;
1958 : 604054 : bitmap_iterator bi;
1959 : :
1960 : 601320 : if (!biv || !biv->biv_p || integer_zerop (biv->step)
1961 : 1205374 : || biv->have_address_use || !biv->no_overflow)
1962 : 341412 : return;
1963 : :
1964 : 536884 : type = TREE_TYPE (biv->base);
1965 : 536884 : if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
1966 : : return;
1967 : :
1968 : 262642 : biv->have_address_use = true;
1969 : 262642 : data->bivs_not_used_in_addr--;
1970 : 262642 : base_1 = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, biv->base, biv->step);
1971 : 2409628 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (data->relevant, 0, i, bi)
1972 : : {
1973 : 2146986 : struct iv *iv = ver_info (data, i)->iv;
1974 : :
1975 : 1937987 : if (!iv || !iv->biv_p || integer_zerop (iv->step)
1976 : 3045409 : || iv->have_address_use || !iv->no_overflow)
1977 : 1856427 : continue;
1978 : :
1979 : 290559 : if (type != TREE_TYPE (iv->base)
1980 : 290559 : || !INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (iv->base)))
1981 : 31073 : continue;
1982 : :
1983 : 259486 : if (!operand_equal_p (biv->step, iv->step, 0))
1984 : 5528 : continue;
1985 : :
1986 : 253958 : base_2 = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, iv->base, iv->step);
1987 : 253958 : if (operand_equal_p (base_1, iv->base, 0)
1988 : 253958 : || operand_equal_p (base_2, biv->base, 0))
1989 : : {
1990 : 228036 : iv->have_address_use = true;
1991 : 228036 : data->bivs_not_used_in_addr--;
1992 : : }
1993 : : }
1994 : : }
1995 : :
1996 : : /* Cumulates the steps of indices into DATA and replaces their values with the
1997 : : initial ones. Returns false when the value of the index cannot be determined.
1998 : : Callback for for_each_index. */
1999 : :
2000 : : struct ifs_ivopts_data
2001 : : {
2002 : : struct ivopts_data *ivopts_data;
2003 : : gimple *stmt;
2004 : : tree step;
2005 : : };
2006 : :
2007 : : static bool
2008 : 2265982 : idx_find_step (tree base, tree *idx, void *data)
2009 : : {
2010 : 2265982 : struct ifs_ivopts_data *dta = (struct ifs_ivopts_data *) data;
2011 : 2265982 : struct iv *iv;
2012 : 2265982 : bool use_overflow_semantics = false;
2013 : 2265982 : tree step, iv_base, iv_step, lbound, off;
2014 : 2265982 : class loop *loop = dta->ivopts_data->current_loop;
2015 : :
2016 : : /* If base is a component ref, require that the offset of the reference
2017 : : be invariant. */
2018 : 2265982 : if (TREE_CODE (base) == COMPONENT_REF)
2019 : : {
2020 : 78 : off = component_ref_field_offset (base);
2021 : 78 : return expr_invariant_in_loop_p (loop, off);
2022 : : }
2023 : :
2024 : : /* If base is array, first check whether we will be able to move the
2025 : : reference out of the loop (in order to take its address in strength
2026 : : reduction). In order for this to work we need both lower bound
2027 : : and step to be loop invariants. */
2028 : 2265904 : if (TREE_CODE (base) == ARRAY_REF || TREE_CODE (base) == ARRAY_RANGE_REF)
2029 : : {
2030 : : /* Moreover, for a range, the size needs to be invariant as well. */
2031 : 516439 : if (TREE_CODE (base) == ARRAY_RANGE_REF
2032 : 516439 : && !expr_invariant_in_loop_p (loop, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (base))))
2033 : : return false;
2034 : :
2035 : 516439 : step = array_ref_element_size (base);
2036 : 516439 : lbound = array_ref_low_bound (base);
2037 : :
2038 : 516439 : if (!expr_invariant_in_loop_p (loop, step)
2039 : 516439 : || !expr_invariant_in_loop_p (loop, lbound))
2040 : 3150 : return false;
2041 : : }
2042 : :
2043 : 2262754 : if (TREE_CODE (*idx) != SSA_NAME)
2044 : : return true;
2045 : :
2046 : 1818967 : iv = get_iv (dta->ivopts_data, *idx);
2047 : 1818967 : if (!iv)
2048 : : return false;
2049 : :
2050 : : /* XXX We produce for a base of *D42 with iv->base being &x[0]
2051 : : *&x[0], which is not folded and does not trigger the
2052 : : ARRAY_REF path below. */
2053 : 1160138 : *idx = iv->base;
2054 : :
2055 : 1160138 : if (integer_zerop (iv->step))
2056 : : return true;
2057 : :
2058 : 868961 : if (TREE_CODE (base) == ARRAY_REF || TREE_CODE (base) == ARRAY_RANGE_REF)
2059 : : {
2060 : 304853 : step = array_ref_element_size (base);
2061 : :
2062 : : /* We only handle addresses whose step is an integer constant. */
2063 : 304853 : if (TREE_CODE (step) != INTEGER_CST)
2064 : : return false;
2065 : : }
2066 : : else
2067 : : /* The step for pointer arithmetics already is 1 byte. */
2068 : 564108 : step = size_one_node;
2069 : :
2070 : 868944 : iv_base = iv->base;
2071 : 868944 : iv_step = iv->step;
2072 : 868944 : if (iv->no_overflow && nowrap_type_p (TREE_TYPE (iv_step)))
2073 : : use_overflow_semantics = true;
2074 : :
2075 : 868944 : if (!convert_affine_scev (dta->ivopts_data->current_loop,
2076 : : sizetype, &iv_base, &iv_step, dta->stmt,
2077 : : use_overflow_semantics))
2078 : : {
2079 : : /* The index might wrap. */
2080 : : return false;
2081 : : }
2082 : :
2083 : 865680 : step = fold_build2 (MULT_EXPR, sizetype, step, iv_step);
2084 : 865680 : dta->step = fold_build2 (PLUS_EXPR, sizetype, dta->step, step);
2085 : :
2086 : 865680 : if (dta->ivopts_data->bivs_not_used_in_addr)
2087 : : {
2088 : 604054 : if (!iv->biv_p)
2089 : 269016 : iv = find_deriving_biv_for_expr (dta->ivopts_data, iv->ssa_name);
2090 : :
2091 : 604054 : record_biv_for_address_use (dta->ivopts_data, iv);
2092 : : }
2093 : : return true;
2094 : : }
2095 : :
2096 : : /* Records use in index IDX. Callback for for_each_index. Ivopts data
2097 : : object is passed to it in DATA. */
2098 : :
2099 : : static bool
2100 : 1855409 : idx_record_use (tree base, tree *idx,
2101 : : void *vdata)
2102 : : {
2103 : 1855409 : struct ivopts_data *data = (struct ivopts_data *) vdata;
2104 : 1855409 : find_interesting_uses_op (data, *idx);
2105 : 1855409 : if (TREE_CODE (base) == ARRAY_REF || TREE_CODE (base) == ARRAY_RANGE_REF)
2106 : : {
2107 : 229897 : if (TREE_OPERAND (base, 2))
2108 : 5226 : find_interesting_uses_op (data, TREE_OPERAND (base, 2));
2109 : 229897 : if (TREE_OPERAND (base, 3))
2110 : 16796 : find_interesting_uses_op (data, TREE_OPERAND (base, 3));
2111 : : }
2112 : 1855409 : return true;
2113 : : }
2114 : :
2115 : : /* If we can prove that TOP = cst * BOT for some constant cst,
2116 : : store cst to MUL and return true. Otherwise return false.
2117 : : The returned value is always sign-extended, regardless of the
2118 : : signedness of TOP and BOT. */
2119 : :
2120 : : static bool
2121 : 17224319 : constant_multiple_of (tree top, tree bot, widest_int *mul,
2122 : : struct ivopts_data *data)
2123 : : {
2124 : 34448638 : aff_tree aff_top, aff_bot;
2125 : 17224319 : tree_to_aff_combination_expand (top, TREE_TYPE (top), &aff_top,
2126 : : &data->name_expansion_cache);
2127 : 17224319 : tree_to_aff_combination_expand (bot, TREE_TYPE (bot), &aff_bot,
2128 : : &data->name_expansion_cache);
2129 : :
2130 : 17224319 : poly_widest_int poly_mul;
2131 : 17224319 : if (aff_combination_constant_multiple_p (&aff_top, &aff_bot, &poly_mul)
2132 : 17224319 : && poly_mul.is_constant (mul))
2133 : 14334881 : return true;
2134 : :
2135 : : return false;
2136 : 17224319 : }
2137 : :
2138 : : /* Return true if memory reference REF with step STEP may be unaligned. */
2139 : :
2140 : : static bool
2141 : 0 : may_be_unaligned_p (tree ref, tree step)
2142 : : {
2143 : : /* TARGET_MEM_REFs are translated directly to valid MEMs on the target,
2144 : : thus they are not misaligned. */
2145 : 0 : if (TREE_CODE (ref) == TARGET_MEM_REF)
2146 : : return false;
2147 : :
2148 : 0 : unsigned int align = TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (ref));
2149 : 0 : if (GET_MODE_ALIGNMENT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (ref))) > align)
2150 : 0 : align = GET_MODE_ALIGNMENT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (ref)));
2151 : :
2152 : 0 : unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
2153 : 0 : unsigned int ref_align;
2154 : 0 : get_object_alignment_1 (ref, &ref_align, &bitpos);
2155 : 0 : if (ref_align < align
2156 : 0 : || (bitpos % align) != 0
2157 : 0 : || (bitpos % BITS_PER_UNIT) != 0)
2158 : : return true;
2159 : :
2160 : 0 : unsigned int trailing_zeros = tree_ctz (step);
2161 : 0 : if (trailing_zeros < HOST_BITS_PER_INT
2162 : 0 : && (1U << trailing_zeros) * BITS_PER_UNIT < align)
2163 : : return true;
2164 : :
2165 : : return false;
2166 : : }
2167 : :
2168 : : /* Return true if EXPR may be non-addressable. */
2169 : :
2170 : : bool
2171 : 13014342 : may_be_nonaddressable_p (tree expr)
2172 : : {
2173 : 13877626 : switch (TREE_CODE (expr))
2174 : : {
2175 : 9415444 : case VAR_DECL:
2176 : : /* Check if it's a register variable. */
2177 : 9415444 : return DECL_HARD_REGISTER (expr);
2178 : :
2179 : : case TARGET_MEM_REF:
2180 : : /* TARGET_MEM_REFs are translated directly to valid MEMs on the
2181 : : target, thus they are always addressable. */
2182 : : return false;
2183 : :
2184 : 1772055 : case MEM_REF:
2185 : : /* Likewise for MEM_REFs, modulo the storage order. */
2186 : 1772055 : return REF_REVERSE_STORAGE_ORDER (expr);
2187 : :
2188 : 75 : case BIT_FIELD_REF:
2189 : 75 : if (REF_REVERSE_STORAGE_ORDER (expr))
2190 : : return true;
2191 : 75 : return may_be_nonaddressable_p (TREE_OPERAND (expr, 0));
2192 : :
2193 : 1240397 : case COMPONENT_REF:
2194 : 1240397 : if (TYPE_REVERSE_STORAGE_ORDER (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))))
2195 : : return true;
2196 : 1240397 : return DECL_NONADDRESSABLE_P (TREE_OPERAND (expr, 1))
2197 : 1240397 : || may_be_nonaddressable_p (TREE_OPERAND (expr, 0));
2198 : :
2199 : 841923 : case ARRAY_REF:
2200 : 841923 : case ARRAY_RANGE_REF:
2201 : 841923 : if (TYPE_REVERSE_STORAGE_ORDER (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))))
2202 : : return true;
2203 : 841923 : return may_be_nonaddressable_p (TREE_OPERAND (expr, 0));
2204 : :
2205 : 21296 : case VIEW_CONVERT_EXPR:
2206 : : /* This kind of view-conversions may wrap non-addressable objects
2207 : : and make them look addressable. After some processing the
2208 : : non-addressability may be uncovered again, causing ADDR_EXPRs
2209 : : of inappropriate objects to be built. */
2210 : 21296 : if (is_gimple_reg (TREE_OPERAND (expr, 0))
2211 : 21296 : || !is_gimple_addressable (TREE_OPERAND (expr, 0)))
2212 : : return true;
2213 : 21286 : return may_be_nonaddressable_p (TREE_OPERAND (expr, 0));
2214 : :
2215 : : CASE_CONVERT:
2216 : : return true;
2217 : :
2218 : : default:
2219 : : break;
2220 : : }
2221 : :
2222 : : return false;
2223 : : }
2224 : :
2225 : : /* Finds addresses in *OP_P inside STMT. */
2226 : :
2227 : : static void
2228 : 2746264 : find_interesting_uses_address (struct ivopts_data *data, gimple *stmt,
2229 : : tree *op_p)
2230 : : {
2231 : 2746264 : tree base = *op_p, step = size_zero_node;
2232 : 2746264 : struct iv *civ;
2233 : 2746264 : struct ifs_ivopts_data ifs_ivopts_data;
2234 : :
2235 : : /* Do not play with volatile memory references. A bit too conservative,
2236 : : perhaps, but safe. */
2237 : 5492528 : if (gimple_has_volatile_ops (stmt))
2238 : 7440 : goto fail;
2239 : :
2240 : : /* Ignore bitfields for now. Not really something terribly complicated
2241 : : to handle. TODO. */
2242 : 2738824 : if (TREE_CODE (base) == BIT_FIELD_REF)
2243 : 87743 : goto fail;
2244 : :
2245 : 2651081 : base = unshare_expr (base);
2246 : :
2247 : 2651081 : if (TREE_CODE (base) == TARGET_MEM_REF)
2248 : : {
2249 : 313336 : tree type = build_pointer_type (TREE_TYPE (base));
2250 : 313336 : tree astep;
2251 : :
2252 : 313336 : if (TMR_BASE (base)
2253 : 313336 : && TREE_CODE (TMR_BASE (base)) == SSA_NAME)
2254 : : {
2255 : 291585 : civ = get_iv (data, TMR_BASE (base));
2256 : 291585 : if (!civ)
2257 : 257350 : goto fail;
2258 : :
2259 : 34235 : TMR_BASE (base) = civ->base;
2260 : 34235 : step = civ->step;
2261 : : }
2262 : 55986 : if (TMR_INDEX2 (base)
2263 : 55986 : && TREE_CODE (TMR_INDEX2 (base)) == SSA_NAME)
2264 : : {
2265 : 13686 : civ = get_iv (data, TMR_INDEX2 (base));
2266 : 13686 : if (!civ)
2267 : 4850 : goto fail;
2268 : :
2269 : 8836 : TMR_INDEX2 (base) = civ->base;
2270 : 8836 : step = civ->step;
2271 : : }
2272 : 51136 : if (TMR_INDEX (base)
2273 : 51136 : && TREE_CODE (TMR_INDEX (base)) == SSA_NAME)
2274 : : {
2275 : 51136 : civ = get_iv (data, TMR_INDEX (base));
2276 : 51136 : if (!civ)
2277 : 51136 : goto fail;
2278 : :
2279 : 0 : TMR_INDEX (base) = civ->base;
2280 : 0 : astep = civ->step;
2281 : :
2282 : 0 : if (astep)
2283 : : {
2284 : 0 : if (TMR_STEP (base))
2285 : 0 : astep = fold_build2 (MULT_EXPR, type, TMR_STEP (base), astep);
2286 : :
2287 : 0 : step = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, step, astep);
2288 : : }
2289 : : }
2290 : :
2291 : 0 : if (integer_zerop (step))
2292 : 0 : goto fail;
2293 : 0 : base = tree_mem_ref_addr (type, base);
2294 : : }
2295 : : else
2296 : : {
2297 : 2337745 : ifs_ivopts_data.ivopts_data = data;
2298 : 2337745 : ifs_ivopts_data.stmt = stmt;
2299 : 2337745 : ifs_ivopts_data.step = size_zero_node;
2300 : 2337745 : if (!for_each_index (&base, idx_find_step, &ifs_ivopts_data)
2301 : 2337745 : || integer_zerop (ifs_ivopts_data.step))
2302 : 1474091 : goto fail;
2303 : 863654 : step = ifs_ivopts_data.step;
2304 : :
2305 : : /* Check that the base expression is addressable. This needs
2306 : : to be done after substituting bases of IVs into it. */
2307 : 863654 : if (may_be_nonaddressable_p (base))
2308 : 783 : goto fail;
2309 : :
2310 : : /* Moreover, on strict alignment platforms, check that it is
2311 : : sufficiently aligned. */
2312 : 862871 : if (STRICT_ALIGNMENT && may_be_unaligned_p (base, step))
2313 : : goto fail;
2314 : :
2315 : 862871 : base = build_fold_addr_expr (base);
2316 : :
2317 : : /* Substituting bases of IVs into the base expression might
2318 : : have caused folding opportunities. */
2319 : 862871 : if (TREE_CODE (base) == ADDR_EXPR)
2320 : : {
2321 : 463455 : tree *ref = &TREE_OPERAND (base, 0);
2322 : 1589256 : while (handled_component_p (*ref))
2323 : 662346 : ref = &TREE_OPERAND (*ref, 0);
2324 : 463455 : if (TREE_CODE (*ref) == MEM_REF)
2325 : : {
2326 : 304526 : tree tem = fold_binary (MEM_REF, TREE_TYPE (*ref),
2327 : : TREE_OPERAND (*ref, 0),
2328 : : TREE_OPERAND (*ref, 1));
2329 : 304526 : if (tem)
2330 : 0 : *ref = tem;
2331 : : }
2332 : : }
2333 : : }
2334 : :
2335 : 862871 : civ = alloc_iv (data, base, step);
2336 : : /* Fail if base object of this memory reference is unknown. */
2337 : 862871 : if (civ->base_object == NULL_TREE)
2338 : 11195 : goto fail;
2339 : :
2340 : 851676 : record_group_use (data, op_p, civ, stmt, USE_REF_ADDRESS, TREE_TYPE (*op_p));
2341 : 851676 : return;
2342 : :
2343 : 1894588 : fail:
2344 : 1894588 : for_each_index (op_p, idx_record_use, data);
2345 : : }
2346 : :
2347 : : /* Finds and records invariants used in STMT. */
2348 : :
2349 : : static void
2350 : 15667175 : find_invariants_stmt (struct ivopts_data *data, gimple *stmt)
2351 : : {
2352 : 15667175 : ssa_op_iter iter;
2353 : 15667175 : use_operand_p use_p;
2354 : 15667175 : tree op;
2355 : :
2356 : 52009313 : FOR_EACH_PHI_OR_STMT_USE (use_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
2357 : : {
2358 : 20674963 : op = USE_FROM_PTR (use_p);
2359 : 20674963 : record_invariant (data, op, false);
2360 : : }
2361 : 15667175 : }
2362 : :
2363 : : /* CALL calls an internal function. If operand *OP_P will become an
2364 : : address when the call is expanded, return the type of the memory
2365 : : being addressed, otherwise return null. */
2366 : :
2367 : : static tree
2368 : 1467 : get_mem_type_for_internal_fn (gcall *call, tree *op_p)
2369 : : {
2370 : 1467 : switch (gimple_call_internal_fn (call))
2371 : : {
2372 : 187 : case IFN_MASK_LOAD:
2373 : 187 : case IFN_MASK_LOAD_LANES:
2374 : 187 : case IFN_MASK_LEN_LOAD_LANES:
2375 : 187 : case IFN_LEN_LOAD:
2376 : 187 : case IFN_MASK_LEN_LOAD:
2377 : 187 : if (op_p == gimple_call_arg_ptr (call, 0))
2378 : 187 : return TREE_TYPE (gimple_call_lhs (call));
2379 : : return NULL_TREE;
2380 : :
2381 : 308 : case IFN_MASK_STORE:
2382 : 308 : case IFN_MASK_STORE_LANES:
2383 : 308 : case IFN_MASK_LEN_STORE_LANES:
2384 : 308 : case IFN_LEN_STORE:
2385 : 308 : case IFN_MASK_LEN_STORE:
2386 : 308 : {
2387 : 308 : if (op_p == gimple_call_arg_ptr (call, 0))
2388 : : {
2389 : 308 : internal_fn ifn = gimple_call_internal_fn (call);
2390 : 308 : int index = internal_fn_stored_value_index (ifn);
2391 : 308 : return TREE_TYPE (gimple_call_arg (call, index));
2392 : : }
2393 : : return NULL_TREE;
2394 : : }
2395 : :
2396 : : default:
2397 : : return NULL_TREE;
2398 : : }
2399 : : }
2400 : :
2401 : : /* IV is a (non-address) iv that describes operand *OP_P of STMT.
2402 : : Return true if the operand will become an address when STMT
2403 : : is expanded and record the associated address use if so. */
2404 : :
2405 : : static bool
2406 : 1705540 : find_address_like_use (struct ivopts_data *data, gimple *stmt, tree *op_p,
2407 : : struct iv *iv)
2408 : : {
2409 : : /* Fail if base object of this memory reference is unknown. */
2410 : 1705540 : if (iv->base_object == NULL_TREE)
2411 : : return false;
2412 : :
2413 : 654647 : tree mem_type = NULL_TREE;
2414 : 654647 : if (gcall *call = dyn_cast <gcall *> (stmt))
2415 : 123150 : if (gimple_call_internal_p (call))
2416 : 1467 : mem_type = get_mem_type_for_internal_fn (call, op_p);
2417 : 1467 : if (mem_type)
2418 : : {
2419 : 495 : iv = alloc_iv (data, iv->base, iv->step);
2420 : 495 : record_group_use (data, op_p, iv, stmt, USE_PTR_ADDRESS, mem_type);
2421 : 495 : return true;
2422 : : }
2423 : : return false;
2424 : : }
2425 : :
2426 : : /* Finds interesting uses of induction variables in the statement STMT. */
2427 : :
2428 : : static void
2429 : 15667175 : find_interesting_uses_stmt (struct ivopts_data *data, gimple *stmt)
2430 : : {
2431 : 15667175 : struct iv *iv;
2432 : 15667175 : tree op, *lhs, *rhs;
2433 : 15667175 : ssa_op_iter iter;
2434 : 15667175 : use_operand_p use_p;
2435 : 15667175 : enum tree_code code;
2436 : :
2437 : 15667175 : find_invariants_stmt (data, stmt);
2438 : :
2439 : 15667175 : if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
2440 : : {
2441 : 1473018 : find_interesting_uses_cond (data, stmt);
2442 : 9083509 : return;
2443 : : }
2444 : :
2445 : 14194157 : if (is_gimple_assign (stmt))
2446 : : {
2447 : 10616779 : lhs = gimple_assign_lhs_ptr (stmt);
2448 : 10616779 : rhs = gimple_assign_rhs1_ptr (stmt);
2449 : :
2450 : 10616779 : if (TREE_CODE (*lhs) == SSA_NAME)
2451 : : {
2452 : : /* If the statement defines an induction variable, the uses are not
2453 : : interesting by themselves. */
2454 : :
2455 : 9445551 : iv = get_iv (data, *lhs);
2456 : :
2457 : 9445551 : if (iv && !integer_zerop (iv->step))
2458 : : return;
2459 : : }
2460 : :
2461 : 8293678 : code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
2462 : 8293678 : if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
2463 : 8293678 : && (REFERENCE_CLASS_P (*rhs)
2464 : 1329995 : || is_gimple_val (*rhs)))
2465 : : {
2466 : 2845017 : if (REFERENCE_CLASS_P (*rhs))
2467 : 1763850 : find_interesting_uses_address (data, stmt, rhs);
2468 : : else
2469 : 1081167 : find_interesting_uses_op (data, *rhs);
2470 : :
2471 : 2845017 : if (REFERENCE_CLASS_P (*lhs))
2472 : 982414 : find_interesting_uses_address (data, stmt, lhs);
2473 : 2845017 : return;
2474 : : }
2475 : 5448661 : else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
2476 : : {
2477 : 95815 : find_interesting_uses_cond (data, stmt);
2478 : 95815 : return;
2479 : : }
2480 : :
2481 : : /* TODO -- we should also handle address uses of type
2482 : :
2483 : : memory = call (whatever);
2484 : :
2485 : : and
2486 : :
2487 : : call (memory). */
2488 : : }
2489 : :
2490 : 8930224 : if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
2491 : 8930224 : && gimple_bb (stmt) == data->current_loop->header)
2492 : : {
2493 : 1464538 : iv = get_iv (data, PHI_RESULT (stmt));
2494 : :
2495 : 1464538 : if (iv && !integer_zerop (iv->step))
2496 : : return;
2497 : : }
2498 : :
2499 : 26932170 : FOR_EACH_PHI_OR_STMT_USE (use_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
2500 : : {
2501 : 10818802 : op = USE_FROM_PTR (use_p);
2502 : :
2503 : 10818802 : if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
2504 : 513306 : continue;
2505 : :
2506 : 10305496 : iv = get_iv (data, op);
2507 : 10305496 : if (!iv)
2508 : 8599956 : continue;
2509 : :
2510 : 1705540 : if (!find_address_like_use (data, stmt, use_p->use, iv))
2511 : 1705045 : find_interesting_uses_op (data, op);
2512 : : }
2513 : : }
2514 : :
2515 : : /* Finds interesting uses of induction variables outside of loops
2516 : : on loop exit edge EXIT. */
2517 : :
2518 : : static void
2519 : 967824 : find_interesting_uses_outside (struct ivopts_data *data, edge exit)
2520 : : {
2521 : 967824 : gphi *phi;
2522 : 967824 : gphi_iterator psi;
2523 : 967824 : tree def;
2524 : :
2525 : 2086651 : for (psi = gsi_start_phis (exit->dest); !gsi_end_p (psi); gsi_next (&psi))
2526 : : {
2527 : 1118827 : phi = psi.phi ();
2528 : 1118827 : def = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, exit);
2529 : 2182380 : if (!virtual_operand_p (def))
2530 : 543465 : find_interesting_uses_op (data, def);
2531 : : }
2532 : 967824 : }
2533 : :
2534 : : /* Return TRUE if OFFSET is within the range of [base + offset] addressing
2535 : : mode for memory reference represented by USE. */
2536 : :
2537 : : static GTY (()) vec<rtx, va_gc> *addr_list;
2538 : :
2539 : : static bool
2540 : 215626 : addr_offset_valid_p (struct iv_use *use, poly_int64 offset)
2541 : : {
2542 : 215626 : rtx reg, addr;
2543 : 215626 : unsigned list_index;
2544 : 215626 : addr_space_t as = TYPE_ADDR_SPACE (TREE_TYPE (use->iv->base));
2545 : 215626 : machine_mode addr_mode, mem_mode = TYPE_MODE (use->mem_type);
2546 : :
2547 : 215626 : list_index = (unsigned) as * MAX_MACHINE_MODE + (unsigned) mem_mode;
2548 : 215626 : if (list_index >= vec_safe_length (addr_list))
2549 : 9908 : vec_safe_grow_cleared (addr_list, list_index + MAX_MACHINE_MODE, true);
2550 : :
2551 : 215626 : addr = (*addr_list)[list_index];
2552 : 215626 : if (!addr)
2553 : : {
2554 : 13035 : addr_mode = targetm.addr_space.address_mode (as);
2555 : 13035 : reg = gen_raw_REG (addr_mode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
2556 : 13035 : addr = gen_rtx_fmt_ee (PLUS, addr_mode, reg, NULL_RTX);
2557 : 13035 : (*addr_list)[list_index] = addr;
2558 : : }
2559 : : else
2560 : 202591 : addr_mode = GET_MODE (addr);
2561 : :
2562 : 215626 : XEXP (addr, 1) = gen_int_mode (offset, addr_mode);
2563 : 215626 : return (memory_address_addr_space_p (mem_mode, addr, as));
2564 : : }
2565 : :
2566 : : /* Comparison function to sort group in ascending order of addr_offset. */
2567 : :
2568 : : static int
2569 : 3145994 : group_compare_offset (const void *a, const void *b)
2570 : : {
2571 : 3145994 : const struct iv_use *const *u1 = (const struct iv_use *const *) a;
2572 : 3145994 : const struct iv_use *const *u2 = (const struct iv_use *const *) b;
2573 : :
2574 : 3145994 : return compare_sizes_for_sort ((*u1)->addr_offset, (*u2)->addr_offset);
2575 : : }
2576 : :
2577 : : /* Check if small groups should be split. Return true if no group
2578 : : contains more than two uses with distinct addr_offsets. Return
2579 : : false otherwise. We want to split such groups because:
2580 : :
2581 : : 1) Small groups don't have much benefit and may interfer with
2582 : : general candidate selection.
2583 : : 2) Size for problem with only small groups is usually small and
2584 : : general algorithm can handle it well.
2585 : :
2586 : : TODO -- Above claim may not hold when we want to merge memory
2587 : : accesses with conseuctive addresses. */
2588 : :
2589 : : static bool
2590 : 504911 : split_small_address_groups_p (struct ivopts_data *data)
2591 : : {
2592 : 504911 : unsigned int i, j, distinct = 1;
2593 : 504911 : struct iv_use *pre;
2594 : 504911 : struct iv_group *group;
2595 : :
2596 : 2099771 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
2597 : : {
2598 : 1594860 : group = data->vgroups[i];
2599 : 1594860 : if (group->vuses.length () == 1)
2600 : 1457520 : continue;
2601 : :
2602 : 137340 : gcc_assert (address_p (group->type));
2603 : 137340 : if (group->vuses.length () == 2)
2604 : : {
2605 : 79119 : if (compare_sizes_for_sort (group->vuses[0]->addr_offset,
2606 : 79119 : group->vuses[1]->addr_offset) > 0)
2607 : 19346 : std::swap (group->vuses[0], group->vuses[1]);
2608 : : }
2609 : : else
2610 : 58221 : group->vuses.qsort (group_compare_offset);
2611 : :
2612 : 137340 : if (distinct > 2)
2613 : 13897 : continue;
2614 : :
2615 : 123443 : distinct = 1;
2616 : 1784072 : for (pre = group->vuses[0], j = 1; j < group->vuses.length (); j++)
2617 : : {
2618 : 189212 : if (maybe_ne (group->vuses[j]->addr_offset, pre->addr_offset))
2619 : : {
2620 : 130622 : pre = group->vuses[j];
2621 : 130622 : distinct++;
2622 : : }
2623 : :
2624 : 189212 : if (distinct > 2)
2625 : : break;
2626 : : }
2627 : : }
2628 : :
2629 : 504911 : return (distinct <= 2);
2630 : : }
2631 : :
2632 : : /* For each group of address type uses, this function further groups
2633 : : these uses according to the maximum offset supported by target's
2634 : : [base + offset] addressing mode. */
2635 : :
2636 : : static void
2637 : 504911 : split_address_groups (struct ivopts_data *data)
2638 : : {
2639 : 504911 : unsigned int i, j;
2640 : : /* Always split group. */
2641 : 504911 : bool split_p = split_small_address_groups_p (data);
2642 : :
2643 : 2151154 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
2644 : : {
2645 : 1646243 : struct iv_group *new_group = NULL;
2646 : 1646243 : struct iv_group *group = data->vgroups[i];
2647 : 1646243 : struct iv_use *use = group->vuses[0];
2648 : :
2649 : 1646243 : use->id = 0;
2650 : 1646243 : use->group_id = group->id;
2651 : 1646243 : if (group->vuses.length () == 1)
2652 : 1503247 : continue;
2653 : :
2654 : 142996 : gcc_assert (address_p (use->type));
2655 : :
2656 : 1977739 : for (j = 1; j < group->vuses.length ();)
2657 : : {
2658 : 331496 : struct iv_use *next = group->vuses[j];
2659 : 331496 : poly_int64 offset = next->addr_offset - use->addr_offset;
2660 : :
2661 : : /* Split group if aksed to, or the offset against the first
2662 : : use can't fit in offset part of addressing mode. IV uses
2663 : : having the same offset are still kept in one group. */
2664 : 388996 : if (maybe_ne (offset, 0)
2665 : 331496 : && (split_p || !addr_offset_valid_p (use, offset)))
2666 : : {
2667 : 57500 : if (!new_group)
2668 : 51383 : new_group = record_group (data, group->type);
2669 : 57500 : group->vuses.ordered_remove (j);
2670 : 57500 : new_group->vuses.safe_push (next);
2671 : 57500 : continue;
2672 : : }
2673 : :
2674 : 273996 : next->id = j;
2675 : 273996 : next->group_id = group->id;
2676 : 273996 : j++;
2677 : : }
2678 : : }
2679 : 504911 : }
2680 : :
2681 : : /* Finds uses of the induction variables that are interesting. */
2682 : :
2683 : : static void
2684 : 504911 : find_interesting_uses (struct ivopts_data *data, basic_block *body)
2685 : : {
2686 : 504911 : basic_block bb;
2687 : 504911 : gimple_stmt_iterator bsi;
2688 : 504911 : unsigned i;
2689 : 504911 : edge e;
2690 : :
2691 : 3438987 : for (i = 0; i < data->current_loop->num_nodes; i++)
2692 : : {
2693 : 2934076 : edge_iterator ei;
2694 : 2934076 : bb = body[i];
2695 : :
2696 : 7486084 : FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2697 : 4552008 : if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)
2698 : 4552008 : && !flow_bb_inside_loop_p (data->current_loop, e->dest))
2699 : 967824 : find_interesting_uses_outside (data, e);
2700 : :
2701 : 5941607 : for (bsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (bsi); gsi_next (&bsi))
2702 : 3007531 : find_interesting_uses_stmt (data, gsi_stmt (bsi));
2703 : 28656440 : for (bsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (bsi); gsi_next (&bsi))
2704 : 22788288 : if (!is_gimple_debug (gsi_stmt (bsi)))
2705 : 12659644 : find_interesting_uses_stmt (data, gsi_stmt (bsi));
2706 : : }
2707 : :
2708 : 504911 : split_address_groups (data);
2709 : :
2710 : 504911 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2711 : : {
2712 : 67 : fprintf (dump_file, "\n<IV Groups>:\n");
2713 : 67 : dump_groups (dump_file, data);
2714 : 67 : fprintf (dump_file, "\n");
2715 : : }
2716 : 504911 : }
2717 : :
2718 : : /* Strips constant offsets from EXPR and stores them to OFFSET. If INSIDE_ADDR
2719 : : is true, assume we are inside an address. If TOP_COMPREF is true, assume
2720 : : we are at the top-level of the processed address. */
2721 : :
2722 : : static tree
2723 : 3396459 : strip_offset_1 (tree expr, bool inside_addr, bool top_compref,
2724 : : poly_int64 *offset)
2725 : : {
2726 : 3396459 : tree op0 = NULL_TREE, op1 = NULL_TREE, tmp, step;
2727 : 3396459 : enum tree_code code;
2728 : 3396459 : tree type, orig_type = TREE_TYPE (expr);
2729 : 3396459 : poly_int64 off0, off1;
2730 : 3396459 : HOST_WIDE_INT st;
2731 : 3396459 : tree orig_expr = expr;
2732 : :
2733 : 3396459 : STRIP_NOPS (expr);
2734 : :
2735 : 3396459 : type = TREE_TYPE (expr);
2736 : 3396459 : code = TREE_CODE (expr);
2737 : 3396459 : *offset = 0;
2738 : :
2739 : 3396459 : switch (code)
2740 : : {
2741 : 624539 : case POINTER_PLUS_EXPR:
2742 : 624539 : case PLUS_EXPR:
2743 : 624539 : case MINUS_EXPR:
2744 : 624539 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
2745 : 624539 : op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
2746 : :
2747 : 624539 : op0 = strip_offset_1 (op0, false, false, &off0);
2748 : 624539 : op1 = strip_offset_1 (op1, false, false, &off1);
2749 : :
2750 : 624539 : *offset = (code == MINUS_EXPR ? off0 - off1 : off0 + off1);
2751 : 624539 : if (op0 == TREE_OPERAND (expr, 0)
2752 : 624539 : && op1 == TREE_OPERAND (expr, 1))
2753 : : return orig_expr;
2754 : :
2755 : 391637 : if (integer_zerop (op1))
2756 : : expr = op0;
2757 : 3137 : else if (integer_zerop (op0))
2758 : : {
2759 : 600 : if (code == MINUS_EXPR)
2760 : : {
2761 : 600 : if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
2762 : : {
2763 : 0 : type = unsigned_type_for (type);
2764 : 0 : op1 = fold_convert (type, op1);
2765 : : }
2766 : 600 : expr = fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, op1);
2767 : : }
2768 : : else
2769 : : expr = op1;
2770 : : }
2771 : : else
2772 : : {
2773 : 2537 : if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
2774 : : {
2775 : 0 : type = unsigned_type_for (type);
2776 : 0 : if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
2777 : 0 : code = PLUS_EXPR;
2778 : 0 : op0 = fold_convert (type, op0);
2779 : 0 : op1 = fold_convert (type, op1);
2780 : : }
2781 : 2537 : expr = fold_build2 (code, type, op0, op1);
2782 : : }
2783 : :
2784 : 391637 : return fold_convert (orig_type, expr);
2785 : :
2786 : 218296 : case MULT_EXPR:
2787 : 218296 : op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
2788 : 218296 : if (!cst_and_fits_in_hwi (op1))
2789 : : return orig_expr;
2790 : :
2791 : 179227 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
2792 : 179227 : op0 = strip_offset_1 (op0, false, false, &off0);
2793 : 179227 : if (op0 == TREE_OPERAND (expr, 0))
2794 : : return orig_expr;
2795 : :
2796 : 7235 : *offset = off0 * int_cst_value (op1);
2797 : 7235 : if (integer_zerop (op0))
2798 : : expr = op0;
2799 : : else
2800 : : {
2801 : 7235 : if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
2802 : : {
2803 : 0 : type = unsigned_type_for (type);
2804 : 0 : op0 = fold_convert (type, op0);
2805 : 0 : op1 = fold_convert (type, op1);
2806 : : }
2807 : 7235 : expr = fold_build2 (MULT_EXPR, type, op0, op1);
2808 : : }
2809 : :
2810 : 7235 : return fold_convert (orig_type, expr);
2811 : :
2812 : 11 : case ARRAY_REF:
2813 : 11 : case ARRAY_RANGE_REF:
2814 : 11 : if (!inside_addr)
2815 : : return orig_expr;
2816 : :
2817 : 11 : step = array_ref_element_size (expr);
2818 : 11 : if (!cst_and_fits_in_hwi (step))
2819 : : break;
2820 : :
2821 : 11 : st = int_cst_value (step);
2822 : 11 : op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
2823 : 11 : op1 = strip_offset_1 (op1, false, false, &off1);
2824 : 11 : *offset = off1 * st;
2825 : :
2826 : 11 : if (top_compref
2827 : 11 : && integer_zerop (op1))
2828 : : {
2829 : : /* Strip the component reference completely. */
2830 : 9 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
2831 : 9 : op0 = strip_offset_1 (op0, inside_addr, top_compref, &off0);
2832 : 9 : *offset += off0;
2833 : 9 : return op0;
2834 : : }
2835 : : break;
2836 : :
2837 : 1 : case COMPONENT_REF:
2838 : 1 : {
2839 : 1 : tree field;
2840 : :
2841 : 1 : if (!inside_addr)
2842 : : return orig_expr;
2843 : :
2844 : 1 : tmp = component_ref_field_offset (expr);
2845 : 1 : field = TREE_OPERAND (expr, 1);
2846 : 1 : if (top_compref
2847 : 1 : && cst_and_fits_in_hwi (tmp)
2848 : 2 : && cst_and_fits_in_hwi (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field)))
2849 : : {
2850 : 1 : HOST_WIDE_INT boffset, abs_off;
2851 : :
2852 : : /* Strip the component reference completely. */
2853 : 1 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
2854 : 1 : op0 = strip_offset_1 (op0, inside_addr, top_compref, &off0);
2855 : 1 : boffset = int_cst_value (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field));
2856 : 1 : abs_off = abs_hwi (boffset) / BITS_PER_UNIT;
2857 : 1 : if (boffset < 0)
2858 : 0 : abs_off = -abs_off;
2859 : :
2860 : 1 : *offset = off0 + int_cst_value (tmp) + abs_off;
2861 : 1 : return op0;
2862 : : }
2863 : : }
2864 : : break;
2865 : :
2866 : 322060 : case ADDR_EXPR:
2867 : 322060 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
2868 : 322060 : op0 = strip_offset_1 (op0, true, true, &off0);
2869 : 322060 : *offset += off0;
2870 : :
2871 : 322060 : if (op0 == TREE_OPERAND (expr, 0))
2872 : : return orig_expr;
2873 : :
2874 : 10 : expr = build_fold_addr_expr (op0);
2875 : 10 : return fold_convert (orig_type, expr);
2876 : :
2877 : : case MEM_REF:
2878 : : /* ??? Offset operand? */
2879 : : inside_addr = false;
2880 : : break;
2881 : :
2882 : 2231550 : default:
2883 : 2231550 : if (ptrdiff_tree_p (expr, offset) && maybe_ne (*offset, 0))
2884 : 869954 : return build_int_cst (orig_type, 0);
2885 : : return orig_expr;
2886 : : }
2887 : :
2888 : : /* Default handling of expressions for that we want to recurse into
2889 : : the first operand. */
2890 : 4 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
2891 : 4 : op0 = strip_offset_1 (op0, inside_addr, false, &off0);
2892 : 4 : *offset += off0;
2893 : :
2894 : 4 : if (op0 == TREE_OPERAND (expr, 0)
2895 : 4 : && (!op1 || op1 == TREE_OPERAND (expr, 1)))
2896 : : return orig_expr;
2897 : :
2898 : 1 : expr = copy_node (expr);
2899 : 1 : TREE_OPERAND (expr, 0) = op0;
2900 : 1 : if (op1)
2901 : 1 : TREE_OPERAND (expr, 1) = op1;
2902 : :
2903 : : /* Inside address, we might strip the top level component references,
2904 : : thus changing type of the expression. Handling of ADDR_EXPR
2905 : : will fix that. */
2906 : 1 : expr = fold_convert (orig_type, expr);
2907 : :
2908 : 1 : return expr;
2909 : : }
2910 : :
2911 : : /* Strips constant offsets from EXPR and stores them to OFFSET. */
2912 : :
2913 : : static tree
2914 : 1646069 : strip_offset (tree expr, poly_uint64 *offset)
2915 : : {
2916 : 1646069 : poly_int64 off;
2917 : 1646069 : tree core = strip_offset_1 (expr, false, false, &off);
2918 : 1646069 : *offset = off;
2919 : 1646069 : return core;
2920 : : }
2921 : :
2922 : : /* Returns variant of TYPE that can be used as base for different uses.
2923 : : We return unsigned type with the same precision, which avoids problems
2924 : : with overflows. */
2925 : :
2926 : : static tree
2927 : 8089651 : generic_type_for (tree type)
2928 : : {
2929 : 8089651 : if (POINTER_TYPE_P (type))
2930 : 1461470 : return unsigned_type_for (type);
2931 : :
2932 : 6628181 : if (TYPE_UNSIGNED (type))
2933 : : return type;
2934 : :
2935 : 3082189 : return unsigned_type_for (type);
2936 : : }
2937 : :
2938 : : /* Private data for walk_tree. */
2939 : :
2940 : : struct walk_tree_data
2941 : : {
2942 : : bitmap *inv_vars;
2943 : : struct ivopts_data *idata;
2944 : : };
2945 : :
2946 : : /* Callback function for walk_tree, it records invariants and symbol
2947 : : reference in *EXPR_P. DATA is the structure storing result info. */
2948 : :
2949 : : static tree
2950 : 33850636 : find_inv_vars_cb (tree *expr_p, int *ws ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2951 : : {
2952 : 33850636 : tree op = *expr_p;
2953 : 33850636 : struct version_info *info;
2954 : 33850636 : struct walk_tree_data *wdata = (struct walk_tree_data*) data;
2955 : :
2956 : 33850636 : if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
2957 : : return NULL_TREE;
2958 : :
2959 : 7898828 : info = name_info (wdata->idata, op);
2960 : : /* Because we expand simple operations when finding IVs, loop invariant
2961 : : variable that isn't referred by the original loop could be used now.
2962 : : Record such invariant variables here. */
2963 : 7898828 : if (!info->iv)
2964 : : {
2965 : 388347 : struct ivopts_data *idata = wdata->idata;
2966 : 388347 : basic_block bb = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (op));
2967 : :
2968 : 388347 : if (!bb || !flow_bb_inside_loop_p (idata->current_loop, bb))
2969 : : {
2970 : 388347 : tree steptype = TREE_TYPE (op);
2971 : 388347 : if (POINTER_TYPE_P (steptype))
2972 : 196293 : steptype = sizetype;
2973 : 388347 : set_iv (idata, op, op, build_int_cst (steptype, 0), true);
2974 : 388347 : record_invariant (idata, op, false);
2975 : : }
2976 : : }
2977 : 7898828 : if (!info->inv_id || info->has_nonlin_use)
2978 : : return NULL_TREE;
2979 : :
2980 : 6638601 : if (!*wdata->inv_vars)
2981 : 5167448 : *wdata->inv_vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
2982 : 6638601 : bitmap_set_bit (*wdata->inv_vars, info->inv_id);
2983 : :
2984 : 6638601 : return NULL_TREE;
2985 : : }
2986 : :
2987 : : /* Records invariants in *EXPR_P. INV_VARS is the bitmap to that we should
2988 : : store it. */
2989 : :
2990 : : static inline void
2991 : 27716626 : find_inv_vars (struct ivopts_data *data, tree *expr_p, bitmap *inv_vars)
2992 : : {
2993 : 27716626 : struct walk_tree_data wdata;
2994 : :
2995 : 27716626 : if (!inv_vars)
2996 : 11770964 : return;
2997 : :
2998 : 15945662 : wdata.idata = data;
2999 : 15945662 : wdata.inv_vars = inv_vars;
3000 : 15945662 : walk_tree (expr_p, find_inv_vars_cb, &wdata, NULL);
3001 : : }
3002 : :
3003 : : /* Get entry from invariant expr hash table for INV_EXPR. New entry
3004 : : will be recorded if it doesn't exist yet. Given below two exprs:
3005 : : inv_expr + cst1, inv_expr + cst2
3006 : : It's hard to make decision whether constant part should be stripped
3007 : : or not. We choose to not strip based on below facts:
3008 : : 1) We need to count ADD cost for constant part if it's stripped,
3009 : : which isn't always trivial where this functions is called.
3010 : : 2) Stripping constant away may be conflict with following loop
3011 : : invariant hoisting pass.
3012 : : 3) Not stripping constant away results in more invariant exprs,
3013 : : which usually leads to decision preferring lower reg pressure. */
3014 : :
3015 : : static iv_inv_expr_ent *
3016 : 2620882 : get_loop_invariant_expr (struct ivopts_data *data, tree inv_expr)
3017 : : {
3018 : 2620882 : STRIP_NOPS (inv_expr);
3019 : :
3020 : 2620882 : if (poly_int_tree_p (inv_expr)
3021 : 2620882 : || TREE_CODE (inv_expr) == SSA_NAME)
3022 : : return NULL;
3023 : :
3024 : : /* Don't strip constant part away as we used to. */
3025 : :
3026 : : /* Stores EXPR in DATA->inv_expr_tab, return pointer to iv_inv_expr_ent. */
3027 : 2532711 : struct iv_inv_expr_ent ent;
3028 : 2532711 : ent.expr = inv_expr;
3029 : 2532711 : ent.hash = iterative_hash_expr (inv_expr, 0);
3030 : 2532711 : struct iv_inv_expr_ent **slot = data->inv_expr_tab->find_slot (&ent, INSERT);
3031 : :
3032 : 2532711 : if (!*slot)
3033 : : {
3034 : 1127435 : *slot = XNEW (struct iv_inv_expr_ent);
3035 : 1127435 : (*slot)->expr = inv_expr;
3036 : 1127435 : (*slot)->hash = ent.hash;
3037 : 1127435 : (*slot)->id = ++data->max_inv_expr_id;
3038 : : }
3039 : :
3040 : 2532711 : return *slot;
3041 : : }
3042 : :
3043 : :
3044 : : /* Return *TP if it is an SSA_NAME marked with TREE_VISITED, i.e., as
3045 : : unsuitable as ivopts candidates for potentially involving undefined
3046 : : behavior. */
3047 : :
3048 : : static tree
3049 : 15434883 : find_ssa_undef (tree *tp, int *walk_subtrees, void *bb_)
3050 : : {
3051 : 15434883 : basic_block bb = (basic_block) bb_;
3052 : 15434883 : if (TREE_CODE (*tp) == SSA_NAME
3053 : 2272602 : && ssa_name_maybe_undef_p (*tp)
3054 : 15443535 : && !ssa_name_any_use_dominates_bb_p (*tp, bb))
3055 : 3063 : return *tp;
3056 : 15431820 : if (!EXPR_P (*tp))
3057 : 10445516 : *walk_subtrees = 0;
3058 : : return NULL;
3059 : : }
3060 : :
3061 : : /* Adds a candidate BASE + STEP * i. Important field is set to IMPORTANT and
3062 : : position to POS. If USE is not NULL, the candidate is set as related to
3063 : : it. If both BASE and STEP are NULL, we add a pseudocandidate for the
3064 : : replacement of the final value of the iv by a direct computation. */
3065 : :
3066 : : static struct iv_cand *
3067 : 9065617 : add_candidate_1 (struct ivopts_data *data, tree base, tree step, bool important,
3068 : : enum iv_position pos, struct iv_use *use,
3069 : : gimple *incremented_at, struct iv *orig_iv = NULL,
3070 : : bool doloop = false)
3071 : : {
3072 : 9065617 : unsigned i;
3073 : 9065617 : struct iv_cand *cand = NULL;
3074 : 9065617 : tree type, orig_type;
3075 : :
3076 : 9065617 : gcc_assert (base && step);
3077 : :
3078 : : /* -fkeep-gc-roots-live means that we have to keep a real pointer
3079 : : live, but the ivopts code may replace a real pointer with one
3080 : : pointing before or after the memory block that is then adjusted
3081 : : into the memory block during the loop. FIXME: It would likely be
3082 : : better to actually force the pointer live and still use ivopts;
3083 : : for example, it would be enough to write the pointer into memory
3084 : : and keep it there until after the loop. */
3085 : 9065617 : if (flag_keep_gc_roots_live && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (base)))
3086 : : return NULL;
3087 : :
3088 : : /* If BASE contains undefined SSA names make sure we only record
3089 : : the original IV. */
3090 : 8961026 : bool involves_undefs = false;
3091 : 8961026 : if (walk_tree (&base, find_ssa_undef, data->current_loop->header, NULL))
3092 : : {
3093 : 3063 : if (pos != IP_ORIGINAL)
3094 : : return NULL;
3095 : : important = false;
3096 : : involves_undefs = true;
3097 : : }
3098 : :
3099 : : /* For non-original variables, make sure their values are computed in a type
3100 : : that does not invoke undefined behavior on overflows (since in general,
3101 : : we cannot prove that these induction variables are non-wrapping). */
3102 : 8957963 : if (pos != IP_ORIGINAL)
3103 : : {
3104 : 8089651 : orig_type = TREE_TYPE (base);
3105 : 8089651 : type = generic_type_for (orig_type);
3106 : 8089651 : if (type != orig_type)
3107 : : {
3108 : 4543659 : base = fold_convert (type, base);
3109 : 4543659 : step = fold_convert (type, step);
3110 : : }
3111 : : }
3112 : :
3113 : 44904120 : for (i = 0; i < data->vcands.length (); i++)
3114 : : {
3115 : 40273317 : cand = data->vcands[i];
3116 : :
3117 : 40273317 : if (cand->pos != pos)
3118 : 9966617 : continue;
3119 : :
3120 : 30306700 : if (cand->incremented_at != incremented_at
3121 : 29800816 : || ((pos == IP_AFTER_USE || pos == IP_BEFORE_USE)
3122 : 0 : && cand->ainc_use != use))
3123 : 505884 : continue;
3124 : :
3125 : 29800816 : if (operand_equal_p (base, cand->iv->base, 0)
3126 : 9476614 : && operand_equal_p (step, cand->iv->step, 0)
3127 : 35507179 : && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (base))
3128 : 5706363 : == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (cand->iv->base))))
3129 : : break;
3130 : : }
3131 : :
3132 : 17916670 : if (i == data->vcands.length ())
3133 : : {
3134 : 4630803 : cand = XCNEW (struct iv_cand);
3135 : 4630803 : cand->id = i;
3136 : 4630803 : cand->iv = alloc_iv (data, base, step);
3137 : 4630803 : cand->pos = pos;
3138 : 4630803 : if (pos != IP_ORIGINAL)
3139 : : {
3140 : 3762260 : if (doloop)
3141 : 0 : cand->var_before = create_tmp_var_raw (TREE_TYPE (base), "doloop");
3142 : : else
3143 : 3762260 : cand->var_before = create_tmp_var_raw (TREE_TYPE (base), "ivtmp");
3144 : 3762260 : cand->var_after = cand->var_before;
3145 : : }
3146 : 4630803 : cand->important = important;
3147 : 4630803 : cand->involves_undefs = involves_undefs;
3148 : 4630803 : cand->incremented_at = incremented_at;
3149 : 4630803 : cand->doloop_p = doloop;
3150 : 4630803 : data->vcands.safe_push (cand);
3151 : :
3152 : 4630803 : if (!poly_int_tree_p (step))
3153 : : {
3154 : 180534 : find_inv_vars (data, &step, &cand->inv_vars);
3155 : :
3156 : 180534 : iv_inv_expr_ent *inv_expr = get_loop_invariant_expr (data, step);
3157 : : /* Share bitmap between inv_vars and inv_exprs for cand. */
3158 : 180534 : if (inv_expr != NULL)
3159 : : {
3160 : 99492 : cand->inv_exprs = cand->inv_vars;
3161 : 99492 : cand->inv_vars = NULL;
3162 : 99492 : if (cand->inv_exprs)
3163 : 81906 : bitmap_clear (cand->inv_exprs);
3164 : : else
3165 : 17586 : cand->inv_exprs = BITMAP_ALLOC (NULL);
3166 : :
3167 : 99492 : bitmap_set_bit (cand->inv_exprs, inv_expr->id);
3168 : : }
3169 : : }
3170 : :
3171 : 4630803 : if (pos == IP_AFTER_USE || pos == IP_BEFORE_USE)
3172 : 0 : cand->ainc_use = use;
3173 : : else
3174 : 4630803 : cand->ainc_use = NULL;
3175 : :
3176 : 4630803 : cand->orig_iv = orig_iv;
3177 : 4630803 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3178 : 686 : dump_cand (dump_file, cand);
3179 : : }
3180 : :
3181 : 8958335 : cand->important |= important;
3182 : 8958335 : cand->doloop_p |= doloop;
3183 : :
3184 : : /* Relate candidate to the group for which it is added. */
3185 : 8958335 : if (use)
3186 : 2506580 : bitmap_set_bit (data->vgroups[use->group_id]->related_cands, i);
3187 : :
3188 : : return cand;
3189 : : }
3190 : :
3191 : : /* Returns true if incrementing the induction variable at the end of the LOOP
3192 : : is allowed.
3193 : :
3194 : : The purpose is to avoid splitting latch edge with a biv increment, thus
3195 : : creating a jump, possibly confusing other optimization passes and leaving
3196 : : less freedom to scheduler. So we allow IP_END only if IP_NORMAL is not
3197 : : available (so we do not have a better alternative), or if the latch edge
3198 : : is already nonempty. */
3199 : :
3200 : : static bool
3201 : 7951494 : allow_ip_end_pos_p (class loop *loop)
3202 : : {
3203 : : /* Do not allow IP_END when creating the IV would need to split the
3204 : : latch edge as that makes all IP_NORMAL invalid. */
3205 : 7951494 : auto pos = gsi_last_bb (ip_end_pos (loop));
3206 : 7951494 : if (!gsi_end_p (pos) && stmt_ends_bb_p (*pos))
3207 : : return false;
3208 : :
3209 : 7951478 : if (!ip_normal_pos (loop))
3210 : : return true;
3211 : :
3212 : 7841543 : if (!empty_block_p (ip_end_pos (loop)))
3213 : : return true;
3214 : :
3215 : : return false;
3216 : : }
3217 : :
3218 : : /* If possible, adds autoincrement candidates BASE + STEP * i based on use USE.
3219 : : Important field is set to IMPORTANT. */
3220 : :
3221 : : static void
3222 : 578172 : add_autoinc_candidates (struct ivopts_data *data, tree base, tree step,
3223 : : bool important, struct iv_use *use)
3224 : : {
3225 : 578172 : basic_block use_bb = gimple_bb (use->stmt);
3226 : 578172 : machine_mode mem_mode;
3227 : 578172 : unsigned HOST_WIDE_INT cstepi;
3228 : :
3229 : : /* If we insert the increment in any position other than the standard
3230 : : ones, we must ensure that it is incremented once per iteration.
3231 : : It must not be in an inner nested loop, or one side of an if
3232 : : statement. */
3233 : 578172 : if (use_bb->loop_father != data->current_loop
3234 : 576371 : || !dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, data->current_loop->latch, use_bb)
3235 : 550111 : || stmt_can_throw_internal (cfun, use->stmt)
3236 : 1122494 : || !cst_and_fits_in_hwi (step))
3237 : 63262 : return;
3238 : :
3239 : 514910 : cstepi = int_cst_value (step);
3240 : :
3241 : 514910 : mem_mode = TYPE_MODE (use->mem_type);
3242 : : if (((USE_LOAD_PRE_INCREMENT (mem_mode)
3243 : : || USE_STORE_PRE_INCREMENT (mem_mode))
3244 : : && known_eq (GET_MODE_SIZE (mem_mode), cstepi))
3245 : : || ((USE_LOAD_PRE_DECREMENT (mem_mode)
3246 : : || USE_STORE_PRE_DECREMENT (mem_mode))
3247 : : && known_eq (GET_MODE_SIZE (mem_mode), -cstepi)))
3248 : : {
3249 : : enum tree_code code = MINUS_EXPR;
3250 : : tree new_base;
3251 : : tree new_step = step;
3252 : :
3253 : : if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (base)))
3254 : : {
3255 : : new_step = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (step), step);
3256 : : code = POINTER_PLUS_EXPR;
3257 : : }
3258 : : else
3259 : : new_step = fold_convert (TREE_TYPE (base), new_step);
3260 : : new_base = fold_build2 (code, TREE_TYPE (base), base, new_step);
3261 : : add_candidate_1 (data, new_base, step, important, IP_BEFORE_USE, use,
3262 : : use->stmt);
3263 : : }
3264 : : if (((USE_LOAD_POST_INCREMENT (mem_mode)
3265 : : || USE_STORE_POST_INCREMENT (mem_mode))
3266 : : && known_eq (GET_MODE_SIZE (mem_mode), cstepi))
3267 : : || ((USE_LOAD_POST_DECREMENT (mem_mode)
3268 : : || USE_STORE_POST_DECREMENT (mem_mode))
3269 : : && known_eq (GET_MODE_SIZE (mem_mode), -cstepi)))
3270 : : {
3271 : : add_candidate_1 (data, base, step, important, IP_AFTER_USE, use,
3272 : : use->stmt);
3273 : : }
3274 : : }
3275 : :
3276 : : /* Adds a candidate BASE + STEP * i. Important field is set to IMPORTANT and
3277 : : position to POS. If USE is not NULL, the candidate is set as related to
3278 : : it. The candidate computation is scheduled before exit condition and at
3279 : : the end of loop. */
3280 : :
3281 : : static void
3282 : 6990866 : add_candidate (struct ivopts_data *data, tree base, tree step, bool important,
3283 : : struct iv_use *use, struct iv *orig_iv = NULL,
3284 : : bool doloop = false)
3285 : : {
3286 : 6990866 : if (ip_normal_pos (data->current_loop))
3287 : 6896732 : add_candidate_1 (data, base, step, important, IP_NORMAL, use, NULL, orig_iv,
3288 : : doloop);
3289 : : /* Exclude doloop candidate here since it requires decrement then comparison
3290 : : and jump, the IP_END position doesn't match. */
3291 : 6990866 : if (!doloop && ip_end_pos (data->current_loop)
3292 : 13981732 : && allow_ip_end_pos_p (data->current_loop))
3293 : 303024 : add_candidate_1 (data, base, step, important, IP_END, use, NULL, orig_iv);
3294 : 6990866 : }
3295 : :
3296 : : /* Adds standard iv candidates. */
3297 : :
3298 : : static void
3299 : 504910 : add_standard_iv_candidates (struct ivopts_data *data)
3300 : : {
3301 : 504910 : add_candidate (data, integer_zero_node, integer_one_node, true, NULL);
3302 : :
3303 : : /* The same for a double-integer type if it is still fast enough. */
3304 : 504910 : if (TYPE_PRECISION
3305 : 504910 : (long_integer_type_node) > TYPE_PRECISION (integer_type_node)
3306 : 504910 : && TYPE_PRECISION (long_integer_type_node) <= BITS_PER_WORD)
3307 : 457244 : add_candidate (data, build_int_cst (long_integer_type_node, 0),
3308 : : build_int_cst (long_integer_type_node, 1), true, NULL);
3309 : :
3310 : : /* The same for a double-integer type if it is still fast enough. */
3311 : 504910 : if (TYPE_PRECISION
3312 : 504910 : (long_long_integer_type_node) > TYPE_PRECISION (long_integer_type_node)
3313 : 552564 : && TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node) <= BITS_PER_WORD)
3314 : 12 : add_candidate (data, build_int_cst (long_long_integer_type_node, 0),
3315 : : build_int_cst (long_long_integer_type_node, 1), true, NULL);
3316 : 504910 : }
3317 : :
3318 : :
3319 : : /* Adds candidates bases on the old induction variable IV. */
3320 : :
3321 : : static void
3322 : 1741809 : add_iv_candidate_for_biv (struct ivopts_data *data, struct iv *iv)
3323 : : {
3324 : 1741809 : gimple *phi;
3325 : 1741809 : tree def;
3326 : 1741809 : struct iv_cand *cand;
3327 : :
3328 : : /* Check if this biv is used in address type use. */
3329 : 1148302 : if (iv->no_overflow && iv->have_address_use
3330 : 490678 : && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (iv->base))
3331 : 2232487 : && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (iv->base)) < TYPE_PRECISION (sizetype))
3332 : : {
3333 : 279273 : tree base = fold_convert (sizetype, iv->base);
3334 : 279273 : tree step = fold_convert (sizetype, iv->step);
3335 : :
3336 : : /* Add iv cand of same precision as index part in TARGET_MEM_REF. */
3337 : 279273 : add_candidate (data, base, step, true, NULL, iv);
3338 : : /* Add iv cand of the original type only if it has nonlinear use. */
3339 : 279273 : if (iv->nonlin_use)
3340 : 28884 : add_candidate (data, iv->base, iv->step, true, NULL);
3341 : : }
3342 : : else
3343 : 1462536 : add_candidate (data, iv->base, iv->step, true, NULL);
3344 : :
3345 : : /* The same, but with initial value zero. */
3346 : 1741809 : if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (iv->base)))
3347 : 330550 : add_candidate (data, size_int (0), iv->step, true, NULL);
3348 : : else
3349 : 1411259 : add_candidate (data, build_int_cst (TREE_TYPE (iv->base), 0),
3350 : : iv->step, true, NULL);
3351 : :
3352 : 1741809 : phi = SSA_NAME_DEF_STMT (iv->ssa_name);
3353 : 1741809 : if (gimple_code (phi) == GIMPLE_PHI)
3354 : : {
3355 : : /* Additionally record the possibility of leaving the original iv
3356 : : untouched. */
3357 : 870975 : def = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, loop_latch_edge (data->current_loop));
3358 : : /* Don't add candidate if it's from another PHI node because
3359 : : it's an affine iv appearing in the form of PEELED_CHREC. */
3360 : 870975 : phi = SSA_NAME_DEF_STMT (def);
3361 : 870975 : if (gimple_code (phi) != GIMPLE_PHI)
3362 : : {
3363 : 1741950 : cand = add_candidate_1 (data,
3364 : : iv->base, iv->step, true, IP_ORIGINAL, NULL,
3365 : 870975 : SSA_NAME_DEF_STMT (def));
3366 : 870975 : if (cand)
3367 : : {
3368 : 868684 : cand->var_before = iv->ssa_name;
3369 : 868684 : cand->var_after = def;
3370 : : }
3371 : : }
3372 : : else
3373 : 0 : gcc_assert (gimple_bb (phi) == data->current_loop->header);
3374 : : }
3375 : 1741809 : }
3376 : :
3377 : : /* Adds candidates based on the old induction variables. */
3378 : :
3379 : : static void
3380 : 504910 : add_iv_candidate_for_bivs (struct ivopts_data *data)
3381 : : {
3382 : 504910 : unsigned i;
3383 : 504910 : struct iv *iv;
3384 : 504910 : bitmap_iterator bi;
3385 : :
3386 : 5424480 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (data->relevant, 0, i, bi)
3387 : : {
3388 : 4919570 : iv = ver_info (data, i)->iv;
3389 : 4919570 : if (iv && iv->biv_p && !integer_zerop (iv->step))
3390 : 1741809 : add_iv_candidate_for_biv (data, iv);
3391 : : }
3392 : 504910 : }
3393 : :
3394 : : /* Record common candidate {BASE, STEP} derived from USE in hashtable. */
3395 : :
3396 : : static void
3397 : 4162097 : record_common_cand (struct ivopts_data *data, tree base,
3398 : : tree step, struct iv_use *use)
3399 : : {
3400 : 4162097 : class iv_common_cand ent;
3401 : 4162097 : class iv_common_cand **slot;
3402 : :
3403 : 4162097 : ent.base = base;
3404 : 4162097 : ent.step = step;
3405 : 4162097 : ent.hash = iterative_hash_expr (base, 0);
3406 : 4162097 : ent.hash = iterative_hash_expr (step, ent.hash);
3407 : :
3408 : 4162097 : slot = data->iv_common_cand_tab->find_slot (&ent, INSERT);
3409 : 4162097 : if (*slot == NULL)
3410 : : {
3411 : 2609629 : *slot = new iv_common_cand ();
3412 : 2609629 : (*slot)->base = base;
3413 : 2609629 : (*slot)->step = step;
3414 : 2609629 : (*slot)->uses.create (8);
3415 : 2609629 : (*slot)->hash = ent.hash;
3416 : 2609629 : data->iv_common_cands.safe_push ((*slot));
3417 : : }
3418 : :
3419 : 4162097 : gcc_assert (use != NULL);
3420 : 4162097 : (*slot)->uses.safe_push (use);
3421 : 4162097 : return;
3422 : 4162097 : }
3423 : :
3424 : : /* Comparison function used to sort common candidates. */
3425 : :
3426 : : static int
3427 : 18998205 : common_cand_cmp (const void *p1, const void *p2)
3428 : : {
3429 : 18998205 : unsigned n1, n2;
3430 : 18998205 : const class iv_common_cand *const *const ccand1
3431 : : = (const class iv_common_cand *const *)p1;
3432 : 18998205 : const class iv_common_cand *const *const ccand2
3433 : : = (const class iv_common_cand *const *)p2;
3434 : :
3435 : 18998205 : n1 = (*ccand1)->uses.length ();
3436 : 18998205 : n2 = (*ccand2)->uses.length ();
3437 : 18998205 : return n2 - n1;
3438 : : }
3439 : :
3440 : : /* Adds IV candidates based on common candidated recorded. */
3441 : :
3442 : : static void
3443 : 504910 : add_iv_candidate_derived_from_uses (struct ivopts_data *data)
3444 : : {
3445 : 504910 : unsigned i, j;
3446 : 504910 : struct iv_cand *cand_1, *cand_2;
3447 : :
3448 : 504910 : data->iv_common_cands.qsort (common_cand_cmp);
3449 : 1465538 : for (i = 0; i < data->iv_common_cands.length (); i++)
3450 : : {
3451 : 1447332 : class iv_common_cand *ptr = data->iv_common_cands[i];
3452 : :
3453 : : /* Only add IV candidate if it's derived from multiple uses. */
3454 : 1447332 : if (ptr->uses.length () <= 1)
3455 : : break;
3456 : :
3457 : 960628 : cand_1 = NULL;
3458 : 960628 : cand_2 = NULL;
3459 : 960628 : if (ip_normal_pos (data->current_loop))
3460 : 944820 : cand_1 = add_candidate_1 (data, ptr->base, ptr->step,
3461 : : false, IP_NORMAL, NULL, NULL);
3462 : :
3463 : 960628 : if (ip_end_pos (data->current_loop)
3464 : 960628 : && allow_ip_end_pos_p (data->current_loop))
3465 : 50066 : cand_2 = add_candidate_1 (data, ptr->base, ptr->step,
3466 : : false, IP_END, NULL, NULL);
3467 : :
3468 : : /* Bind deriving uses and the new candidates. */
3469 : 3473724 : for (j = 0; j < ptr->uses.length (); j++)
3470 : : {
3471 : 2513096 : struct iv_group *group = data->vgroups[ptr->uses[j]->group_id];
3472 : 2513096 : if (cand_1)
3473 : 2437413 : bitmap_set_bit (group->related_cands, cand_1->id);
3474 : 2513096 : if (cand_2)
3475 : 146938 : bitmap_set_bit (group->related_cands, cand_2->id);
3476 : : }
3477 : : }
3478 : :
3479 : : /* Release data since it is useless from this point. */
3480 : 504910 : data->iv_common_cand_tab->empty ();
3481 : 504910 : data->iv_common_cands.truncate (0);
3482 : 504910 : }
3483 : :
3484 : : /* Adds candidates based on the value of USE's iv. */
3485 : :
3486 : : static void
3487 : 1646239 : add_iv_candidate_for_use (struct ivopts_data *data, struct iv_use *use)
3488 : : {
3489 : 1646239 : poly_uint64 offset;
3490 : 1646239 : tree base;
3491 : 1646239 : struct iv *iv = use->iv;
3492 : 1646239 : tree basetype = TREE_TYPE (iv->base);
3493 : :
3494 : : /* Don't add candidate for iv_use with non integer, pointer or non-mode
3495 : : precision types, instead, add candidate for the corresponding scev in
3496 : : unsigned type with the same precision. See PR93674 for more info. */
3497 : 781832 : if ((TREE_CODE (basetype) != INTEGER_TYPE && !POINTER_TYPE_P (basetype))
3498 : 2427912 : || !type_has_mode_precision_p (basetype))
3499 : : {
3500 : 170 : basetype = lang_hooks.types.type_for_mode (TYPE_MODE (basetype),
3501 : 170 : TYPE_UNSIGNED (basetype));
3502 : 170 : add_candidate (data, fold_convert (basetype, iv->base),
3503 : : fold_convert (basetype, iv->step), false, NULL);
3504 : 170 : return;
3505 : : }
3506 : :
3507 : 1646069 : add_candidate (data, iv->base, iv->step, false, use);
3508 : :
3509 : : /* Record common candidate for use in case it can be shared by others. */
3510 : 1646069 : record_common_cand (data, iv->base, iv->step, use);
3511 : :
3512 : : /* Record common candidate with initial value zero. */
3513 : 1646069 : basetype = TREE_TYPE (iv->base);
3514 : 1646069 : if (POINTER_TYPE_P (basetype))
3515 : 781673 : basetype = sizetype;
3516 : 1646069 : record_common_cand (data, build_int_cst (basetype, 0), iv->step, use);
3517 : :
3518 : : /* Compare the cost of an address with an unscaled index with the cost of
3519 : : an address with a scaled index and add candidate if useful. */
3520 : 1646069 : poly_int64 step;
3521 : 1646069 : if (use != NULL
3522 : 1646069 : && poly_int_tree_p (iv->step, &step)
3523 : 1412300 : && address_p (use->type))
3524 : : {
3525 : 528611 : poly_int64 new_step;
3526 : 528611 : unsigned int fact = preferred_mem_scale_factor
3527 : 528611 : (use->iv->base,
3528 : 528611 : TYPE_MODE (use->mem_type),
3529 : 528611 : optimize_loop_for_speed_p (data->current_loop));
3530 : :
3531 : 528611 : if (fact != 1
3532 : 528611 : && multiple_p (step, fact, &new_step))
3533 : 0 : add_candidate (data, size_int (0),
3534 : 0 : wide_int_to_tree (sizetype, new_step),
3535 : : true, NULL);
3536 : : }
3537 : :
3538 : : /* Record common candidate with constant offset stripped in base.
3539 : : Like the use itself, we also add candidate directly for it. */
3540 : 1646069 : base = strip_offset (iv->base, &offset);
3541 : 1646069 : if (maybe_ne (offset, 0U) || base != iv->base)
3542 : : {
3543 : 869959 : record_common_cand (data, base, iv->step, use);
3544 : 869959 : add_candidate (data, base, iv->step, false, use);
3545 : : }
3546 : :
3547 : : /* Record common candidate with base_object removed in base. */
3548 : 1646069 : base = iv->base;
3549 : 1646069 : STRIP_NOPS (base);
3550 : 1646069 : if (iv->base_object != NULL && TREE_CODE (base) == POINTER_PLUS_EXPR)
3551 : : {
3552 : 0 : tree step = iv->step;
3553 : :
3554 : 0 : STRIP_NOPS (step);
3555 : 0 : base = TREE_OPERAND (base, 1);
3556 : 0 : step = fold_convert (sizetype, step);
3557 : 0 : record_common_cand (data, base, step, use);
3558 : : /* Also record common candidate with offset stripped. */
3559 : 0 : tree alt_base, alt_offset;
3560 : 0 : split_constant_offset (base, &alt_base, &alt_offset);
3561 : 0 : if (!integer_zerop (alt_offset))
3562 : 0 : record_common_cand (data, alt_base, step, use);
3563 : : }
3564 : :
3565 : : /* At last, add auto-incremental candidates. Make such variables
3566 : : important since other iv uses with same base object may be based
3567 : : on it. */
3568 : 1646069 : if (use != NULL && address_p (use->type))
3569 : 578172 : add_autoinc_candidates (data, iv->base, iv->step, true, use);
3570 : : }
3571 : :
3572 : : /* Adds candidates based on the uses. */
3573 : :
3574 : : static void
3575 : 504910 : add_iv_candidate_for_groups (struct ivopts_data *data)
3576 : : {
3577 : 504910 : unsigned i;
3578 : :
3579 : : /* Only add candidate for the first use in group. */
3580 : 2151149 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
3581 : : {
3582 : 1646239 : struct iv_group *group = data->vgroups[i];
3583 : :
3584 : 1646239 : gcc_assert (group->vuses[0] != NULL);
3585 : 1646239 : add_iv_candidate_for_use (data, group->vuses[0]);
3586 : : }
3587 : 504910 : add_iv_candidate_derived_from_uses (data);
3588 : 504910 : }
3589 : :
3590 : : /* Record important candidates and add them to related_cands bitmaps. */
3591 : :
3592 : : static void
3593 : 504910 : record_important_candidates (struct ivopts_data *data)
3594 : : {
3595 : 504910 : unsigned i;
3596 : 504910 : struct iv_group *group;
3597 : :
3598 : 5135713 : for (i = 0; i < data->vcands.length (); i++)
3599 : : {
3600 : 4630803 : struct iv_cand *cand = data->vcands[i];
3601 : :
3602 : 4630803 : if (cand->important)
3603 : 3717056 : bitmap_set_bit (data->important_candidates, i);
3604 : : }
3605 : :
3606 : 504910 : data->consider_all_candidates = (data->vcands.length ()
3607 : 504910 : <= CONSIDER_ALL_CANDIDATES_BOUND);
3608 : :
3609 : : /* Add important candidates to groups' related_cands bitmaps. */
3610 : 2151149 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
3611 : : {
3612 : 1646239 : group = data->vgroups[i];
3613 : 1646239 : bitmap_ior_into (group->related_cands, data->important_candidates);
3614 : : }
3615 : 504910 : }
3616 : :
3617 : : /* Allocates the data structure mapping the (use, candidate) pairs to costs.
3618 : : If consider_all_candidates is true, we use a two-dimensional array, otherwise
3619 : : we allocate a simple list to every use. */
3620 : :
3621 : : static void
3622 : 504910 : alloc_use_cost_map (struct ivopts_data *data)
3623 : : {
3624 : 504910 : unsigned i, size, s;
3625 : :
3626 : 2151149 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
3627 : : {
3628 : 1646239 : struct iv_group *group = data->vgroups[i];
3629 : :
3630 : 1646239 : if (data->consider_all_candidates)
3631 : 1636683 : size = data->vcands.length ();
3632 : : else
3633 : : {
3634 : 9556 : s = bitmap_count_bits (group->related_cands);
3635 : :
3636 : : /* Round up to the power of two, so that moduling by it is fast. */
3637 : 19112 : size = s ? (1 << ceil_log2 (s)) : 1;
3638 : : }
3639 : :
3640 : 1646239 : group->n_map_members = size;
3641 : 1646239 : group->cost_map = XCNEWVEC (class cost_pair, size);
3642 : : }
3643 : 504910 : }
3644 : :
3645 : : /* Sets cost of (GROUP, CAND) pair to COST and record that it depends
3646 : : on invariants INV_VARS and that the value used in expressing it is
3647 : : VALUE, and in case of iv elimination the comparison operator is COMP. */
3648 : :
3649 : : static void
3650 : 17750392 : set_group_iv_cost (struct ivopts_data *data,
3651 : : struct iv_group *group, struct iv_cand *cand,
3652 : : comp_cost cost, bitmap inv_vars, tree value,
3653 : : enum tree_code comp, bitmap inv_exprs)
3654 : : {
3655 : 17750392 : unsigned i, s;
3656 : :
3657 : 17750392 : if (cost.infinite_cost_p ())
3658 : : {
3659 : 6103194 : BITMAP_FREE (inv_vars);
3660 : 6103194 : BITMAP_FREE (inv_exprs);
3661 : 6103194 : return;
3662 : : }
3663 : :
3664 : 11647198 : if (data->consider_all_candidates)
3665 : : {
3666 : 11508246 : group->cost_map[cand->id].cand = cand;
3667 : 11508246 : group->cost_map[cand->id].cost = cost;
3668 : 11508246 : group->cost_map[cand->id].inv_vars = inv_vars;
3669 : 11508246 : group->cost_map[cand->id].inv_exprs = inv_exprs;
3670 : 11508246 : group->cost_map[cand->id].value = value;
3671 : 11508246 : group->cost_map[cand->id].comp = comp;
3672 : 11508246 : return;
3673 : : }
3674 : :
3675 : : /* n_map_members is a power of two, so this computes modulo. */
3676 : 138952 : s = cand->id & (group->n_map_members - 1);
3677 : 149863 : for (i = s; i < group->n_map_members; i++)
3678 : 149818 : if (!group->cost_map[i].cand)
3679 : 138907 : goto found;
3680 : 58 : for (i = 0; i < s; i++)
3681 : 58 : if (!group->cost_map[i].cand)
3682 : 45 : goto found;
3683 : :
3684 : 0 : gcc_unreachable ();
3685 : :
3686 : 138952 : found:
3687 : 138952 : group->cost_map[i].cand = cand;
3688 : 138952 : group->cost_map[i].cost = cost;
3689 : 138952 : group->cost_map[i].inv_vars = inv_vars;
3690 : 138952 : group->cost_map[i].inv_exprs = inv_exprs;
3691 : 138952 : group->cost_map[i].value = value;
3692 : 138952 : group->cost_map[i].comp = comp;
3693 : : }
3694 : :
3695 : : /* Gets cost of (GROUP, CAND) pair. */
3696 : :
3697 : : static class cost_pair *
3698 : 200192053 : get_group_iv_cost (struct ivopts_data *data, struct iv_group *group,
3699 : : struct iv_cand *cand)
3700 : : {
3701 : 200192053 : unsigned i, s;
3702 : 200192053 : class cost_pair *ret;
3703 : :
3704 : 200192053 : if (!cand)
3705 : : return NULL;
3706 : :
3707 : 194415709 : if (data->consider_all_candidates)
3708 : : {
3709 : 181244085 : ret = group->cost_map + cand->id;
3710 : 181244085 : if (!ret->cand)
3711 : : return NULL;
3712 : :
3713 : 107470434 : return ret;
3714 : : }
3715 : :
3716 : : /* n_map_members is a power of two, so this computes modulo. */
3717 : 13171624 : s = cand->id & (group->n_map_members - 1);
3718 : 18444313 : for (i = s; i < group->n_map_members; i++)
3719 : 18381626 : if (group->cost_map[i].cand == cand)
3720 : : return group->cost_map + i;
3721 : 10889102 : else if (group->cost_map[i].cand == NULL)
3722 : : return NULL;
3723 : 202029 : for (i = 0; i < s; i++)
3724 : 181780 : if (group->cost_map[i].cand == cand)
3725 : : return group->cost_map + i;
3726 : 179488 : else if (group->cost_map[i].cand == NULL)
3727 : : return NULL;
3728 : :
3729 : : return NULL;
3730 : : }
3731 : :
3732 : : /* Produce DECL_RTL for object obj so it looks like it is stored in memory. */
3733 : : static rtx
3734 : 40989 : produce_memory_decl_rtl (tree obj, int *regno)
3735 : : {
3736 : 40989 : addr_space_t as = TYPE_ADDR_SPACE (TREE_TYPE (obj));
3737 : 40989 : machine_mode address_mode = targetm.addr_space.address_mode (as);
3738 : 40989 : rtx x;
3739 : :
3740 : 40989 : gcc_assert (obj);
3741 : 40989 : if (TREE_STATIC (obj) || DECL_EXTERNAL (obj))
3742 : : {
3743 : 40989 : const char *name = IDENTIFIER_POINTER (DECL_ASSEMBLER_NAME (obj));
3744 : 40989 : x = gen_rtx_SYMBOL_REF (address_mode, name);
3745 : 40989 : SET_SYMBOL_REF_DECL (x, obj);
3746 : 40989 : x = gen_rtx_MEM (DECL_MODE (obj), x);
3747 : 40989 : set_mem_addr_space (x, as);
3748 : 40989 : targetm.encode_section_info (obj, x, true);
3749 : : }
3750 : : else
3751 : : {
3752 : 0 : x = gen_raw_REG (address_mode, (*regno)++);
3753 : 0 : x = gen_rtx_MEM (DECL_MODE (obj), x);
3754 : 0 : set_mem_addr_space (x, as);
3755 : : }
3756 : :
3757 : 40989 : return x;
3758 : : }
3759 : :
3760 : : /* Prepares decl_rtl for variables referred in *EXPR_P. Callback for
3761 : : walk_tree. DATA contains the actual fake register number. */
3762 : :
3763 : : static tree
3764 : 573846 : prepare_decl_rtl (tree *expr_p, int *ws, void *data)
3765 : : {
3766 : 573846 : tree obj = NULL_TREE;
3767 : 573846 : rtx x = NULL_RTX;
3768 : 573846 : int *regno = (int *) data;
3769 : :
3770 : 573846 : switch (TREE_CODE (*expr_p))
3771 : : {
3772 : 163956 : case ADDR_EXPR:
3773 : 163956 : for (expr_p = &TREE_OPERAND (*expr_p, 0);
3774 : 163956 : handled_component_p (*expr_p);
3775 : 0 : expr_p = &TREE_OPERAND (*expr_p, 0))
3776 : 0 : continue;
3777 : 163956 : obj = *expr_p;
3778 : 163956 : if (DECL_P (obj) && HAS_RTL_P (obj) && !DECL_RTL_SET_P (obj))
3779 : 0 : x = produce_memory_decl_rtl (obj, regno);
3780 : : break;
3781 : :
3782 : 0 : case SSA_NAME:
3783 : 0 : *ws = 0;
3784 : 0 : obj = SSA_NAME_VAR (*expr_p);
3785 : : /* Defer handling of anonymous SSA_NAMEs to the expander. */
3786 : 0 : if (!obj)
3787 : : return NULL_TREE;
3788 : 0 : if (!DECL_RTL_SET_P (obj))
3789 : 0 : x = gen_raw_REG (DECL_MODE (obj), (*regno)++);
3790 : : break;
3791 : :
3792 : 163956 : case VAR_DECL:
3793 : 163956 : case PARM_DECL:
3794 : 163956 : case RESULT_DECL:
3795 : 163956 : *ws = 0;
3796 : 163956 : obj = *expr_p;
3797 : :
3798 : 163956 : if (DECL_RTL_SET_P (obj))
3799 : : break;
3800 : :
3801 : 0 : if (DECL_MODE (obj) == BLKmode)
3802 : 0 : x = produce_memory_decl_rtl (obj, regno);
3803 : : else
3804 : 0 : x = gen_raw_REG (DECL_MODE (obj), (*regno)++);
3805 : :
3806 : : break;
3807 : :
3808 : : default:
3809 : : break;
3810 : : }
3811 : :
3812 : 0 : if (x)
3813 : : {
3814 : 0 : decl_rtl_to_reset.safe_push (obj);
3815 : 0 : SET_DECL_RTL (obj, x);
3816 : : }
3817 : :
3818 : : return NULL_TREE;
3819 : : }
3820 : :
3821 : : /* Predict whether the given loop will be transformed in the RTL
3822 : : doloop_optimize pass. Attempt to duplicate some doloop_optimize checks.
3823 : : This is only for target independent checks, see targetm.predict_doloop_p
3824 : : for the target dependent ones.
3825 : :
3826 : : Note that according to some initial investigation, some checks like costly
3827 : : niter check and invalid stmt scanning don't have much gains among general
3828 : : cases, so keep this as simple as possible first.
3829 : :
3830 : : Some RTL specific checks seems unable to be checked in gimple, if any new
3831 : : checks or easy checks _are_ missing here, please add them. */
3832 : :
3833 : : static bool
3834 : 504910 : generic_predict_doloop_p (struct ivopts_data *data)
3835 : : {
3836 : 504910 : class loop *loop = data->current_loop;
3837 : :
3838 : : /* Call target hook for target dependent checks. */
3839 : 504910 : if (!targetm.predict_doloop_p (loop))
3840 : : {
3841 : 504910 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3842 : 67 : fprintf (dump_file, "Predict doloop failure due to"
3843 : : " target specific checks.\n");
3844 : 504910 : return false;
3845 : : }
3846 : :
3847 : : /* Similar to doloop_optimize, check iteration description to know it's
3848 : : suitable or not. Keep it as simple as possible, feel free to extend it
3849 : : if you find any multiple exits cases matter. */
3850 : 0 : edge exit = single_dom_exit (loop);
3851 : 0 : class tree_niter_desc *niter_desc;
3852 : 0 : if (!exit || !(niter_desc = niter_for_exit (data, exit)))
3853 : : {
3854 : 0 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3855 : 0 : fprintf (dump_file, "Predict doloop failure due to"
3856 : : " unexpected niters.\n");
3857 : 0 : return false;
3858 : : }
3859 : :
3860 : : /* Similar to doloop_optimize, check whether iteration count too small
3861 : : and not profitable. */
3862 : 0 : HOST_WIDE_INT est_niter = get_estimated_loop_iterations_int (loop);
3863 : 0 : if (est_niter == -1)
3864 : 0 : est_niter = get_likely_max_loop_iterations_int (loop);
3865 : 0 : if (est_niter >= 0 && est_niter < 3)
3866 : : {
3867 : 0 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3868 : 0 : fprintf (dump_file,
3869 : : "Predict doloop failure due to"
3870 : : " too few iterations (%u).\n",
3871 : : (unsigned int) est_niter);
3872 : 0 : return false;
3873 : : }
3874 : :
3875 : : return true;
3876 : : }
3877 : :
3878 : : /* Determines cost of the computation of EXPR. */
3879 : :
3880 : : static unsigned
3881 : 245934 : computation_cost (tree expr, bool speed)
3882 : : {
3883 : 245934 : rtx_insn *seq;
3884 : 245934 : rtx rslt;
3885 : 245934 : tree type = TREE_TYPE (expr);
3886 : 245934 : unsigned cost;
3887 : : /* Avoid using hard regs in ways which may be unsupported. */
3888 : 245934 : int regno = LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1;
3889 : 245934 : struct cgraph_node *node = cgraph_node::get (current_function_decl);
3890 : 245934 : enum node_frequency real_frequency = node->frequency;
3891 : :
3892 : 245934 : node->frequency = NODE_FREQUENCY_NORMAL;
3893 : 245934 : crtl->maybe_hot_insn_p = speed;
3894 : 245934 : walk_tree (&expr, prepare_decl_rtl, ®no, NULL);
3895 : 245934 : start_sequence ();
3896 : 245934 : rslt = expand_expr (expr, NULL_RTX, TYPE_MODE (type), EXPAND_NORMAL);
3897 : 245934 : seq = end_sequence ();
3898 : 245934 : default_rtl_profile ();
3899 : 245934 : node->frequency = real_frequency;
3900 : :
3901 : 245934 : cost = seq_cost (seq, speed);
3902 : 245934 : if (MEM_P (rslt))
3903 : 0 : cost += address_cost (XEXP (rslt, 0), TYPE_MODE (type),
3904 : 0 : TYPE_ADDR_SPACE (type), speed);
3905 : 245934 : else if (!REG_P (rslt))
3906 : 491868 : cost += set_src_cost (rslt, TYPE_MODE (type), speed);
3907 : :
3908 : 245934 : return cost;
3909 : : }
3910 : :
3911 : : /* Returns variable containing the value of candidate CAND at statement AT. */
3912 : :
3913 : : static tree
3914 : 18467651 : var_at_stmt (class loop *loop, struct iv_cand *cand, gimple *stmt)
3915 : : {
3916 : 18467651 : if (stmt_after_increment (loop, cand, stmt))
3917 : 4709109 : return cand->var_after;
3918 : : else
3919 : 13758542 : return cand->var_before;
3920 : : }
3921 : :
3922 : : /* If A is (TYPE) BA and B is (TYPE) BB, and the types of BA and BB have the
3923 : : same precision that is at least as wide as the precision of TYPE, stores
3924 : : BA to A and BB to B, and returns the type of BA. Otherwise, returns the
3925 : : type of A and B. */
3926 : :
3927 : : static tree
3928 : 14332051 : determine_common_wider_type (tree *a, tree *b)
3929 : : {
3930 : 14332051 : tree wider_type = NULL;
3931 : 14332051 : tree suba, subb;
3932 : 14332051 : tree atype = TREE_TYPE (*a);
3933 : :
3934 : 14332051 : if (CONVERT_EXPR_P (*a))
3935 : : {
3936 : 8060832 : suba = TREE_OPERAND (*a, 0);
3937 : 8060832 : wider_type = TREE_TYPE (suba);
3938 : 8060832 : if (TYPE_PRECISION (wider_type) < TYPE_PRECISION (atype))
3939 : : return atype;
3940 : : }
3941 : : else
3942 : : return atype;
3943 : :
3944 : 8042829 : if (CONVERT_EXPR_P (*b))
3945 : : {
3946 : 1590363 : subb = TREE_OPERAND (*b, 0);
3947 : 1590363 : if (TYPE_PRECISION (wider_type) != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (subb)))
3948 : : return atype;
3949 : : }
3950 : : else
3951 : : return atype;
3952 : :
3953 : 1510167 : *a = suba;
3954 : 1510167 : *b = subb;
3955 : 1510167 : return wider_type;
3956 : : }
3957 : :
3958 : : /* Determines the expression by that USE is expressed from induction variable
3959 : : CAND at statement AT in DATA's current loop. The expression is stored in
3960 : : two parts in a decomposed form. The invariant part is stored in AFF_INV;
3961 : : while variant part in AFF_VAR. Store ratio of CAND.step over USE.step in
3962 : : PRAT if it's non-null. Returns false if USE cannot be expressed using
3963 : : CAND. */
3964 : :
3965 : : static bool
3966 : 17221312 : get_computation_aff_1 (struct ivopts_data *data, gimple *at, struct iv_use *use,
3967 : : struct iv_cand *cand, class aff_tree *aff_inv,
3968 : : class aff_tree *aff_var, widest_int *prat = NULL)
3969 : : {
3970 : 17221312 : tree ubase = use->iv->base, ustep = use->iv->step;
3971 : 17221312 : tree cbase = cand->iv->base, cstep = cand->iv->step;
3972 : 17221312 : tree common_type, uutype, var, cstep_common;
3973 : 17221312 : tree utype = TREE_TYPE (ubase), ctype = TREE_TYPE (cbase);
3974 : 17221312 : aff_tree aff_cbase;
3975 : 17221312 : widest_int rat;
3976 : :
3977 : : /* We must have a precision to express the values of use. */
3978 : 17221312 : if (TYPE_PRECISION (utype) > TYPE_PRECISION (ctype))
3979 : : return false;
3980 : :
3981 : 17220409 : var = var_at_stmt (data->current_loop, cand, at);
3982 : 17220409 : uutype = unsigned_type_for (utype);
3983 : :
3984 : : /* If the conversion is not noop, perform it. */
3985 : 17220409 : if (TYPE_PRECISION (utype) < TYPE_PRECISION (ctype))
3986 : : {
3987 : 262739 : if (cand->orig_iv != NULL && CONVERT_EXPR_P (cbase)
3988 : 1623946 : && (CONVERT_EXPR_P (cstep) || poly_int_tree_p (cstep)))
3989 : : {
3990 : 32741 : tree inner_base, inner_step, inner_type;
3991 : 32741 : inner_base = TREE_OPERAND (cbase, 0);
3992 : 32741 : if (CONVERT_EXPR_P (cstep))
3993 : 4331 : inner_step = TREE_OPERAND (cstep, 0);
3994 : : else
3995 : : inner_step = cstep;
3996 : :
3997 : 32741 : inner_type = TREE_TYPE (inner_base);
3998 : : /* If candidate is added from a biv whose type is smaller than
3999 : : ctype, we know both candidate and the biv won't overflow.
4000 : : In this case, it's safe to skip the convertion in candidate.
4001 : : As an example, (unsigned short)((unsigned long)A) equals to
4002 : : (unsigned short)A, if A has a type no larger than short. */
4003 : 32741 : if (TYPE_PRECISION (inner_type) <= TYPE_PRECISION (uutype))
4004 : : {
4005 : 31782 : cbase = inner_base;
4006 : 31782 : cstep = inner_step;
4007 : : }
4008 : : }
4009 : 1591205 : cbase = fold_convert (uutype, cbase);
4010 : 1591205 : cstep = fold_convert (uutype, cstep);
4011 : 1591205 : var = fold_convert (uutype, var);
4012 : : }
4013 : :
4014 : : /* Ratio is 1 when computing the value of biv cand by itself.
4015 : : We can't rely on constant_multiple_of in this case because the
4016 : : use is created after the original biv is selected. The call
4017 : : could fail because of inconsistent fold behavior. See PR68021
4018 : : for more information. */
4019 : 17220409 : if (cand->pos == IP_ORIGINAL && cand->incremented_at == use->stmt)
4020 : : {
4021 : 5166 : gcc_assert (is_gimple_assign (use->stmt));
4022 : 5166 : gcc_assert (use->iv->ssa_name == cand->var_after);
4023 : 5166 : gcc_assert (gimple_assign_lhs (use->stmt) == cand->var_after);
4024 : 5166 : rat = 1;
4025 : : }
4026 : 17215243 : else if (!constant_multiple_of (ustep, cstep, &rat, data))
4027 : : return false;
4028 : :
4029 : 14332051 : if (prat)
4030 : 12854188 : *prat = rat;
4031 : :
4032 : : /* In case both UBASE and CBASE are shortened to UUTYPE from some common
4033 : : type, we achieve better folding by computing their difference in this
4034 : : wider type, and cast the result to UUTYPE. We do not need to worry about
4035 : : overflows, as all the arithmetics will in the end be performed in UUTYPE
4036 : : anyway. */
4037 : 14332051 : common_type = determine_common_wider_type (&ubase, &cbase);
4038 : :
4039 : : /* use = ubase - ratio * cbase + ratio * var. */
4040 : 14332051 : tree_to_aff_combination (ubase, common_type, aff_inv);
4041 : 14332051 : tree_to_aff_combination (cbase, common_type, &aff_cbase);
4042 : 14332051 : tree_to_aff_combination (var, uutype, aff_var);
4043 : :
4044 : : /* We need to shift the value if we are after the increment. */
4045 : 14332051 : if (stmt_after_increment (data->current_loop, cand, at))
4046 : : {
4047 : 3221106 : aff_tree cstep_aff;
4048 : :
4049 : 3221106 : if (common_type != uutype)
4050 : 847698 : cstep_common = fold_convert (common_type, cstep);
4051 : : else
4052 : : cstep_common = cstep;
4053 : :
4054 : 3221106 : tree_to_aff_combination (cstep_common, common_type, &cstep_aff);
4055 : 3221106 : aff_combination_add (&aff_cbase, &cstep_aff);
4056 : 3221106 : }
4057 : :
4058 : 14332051 : aff_combination_scale (&aff_cbase, -rat);
4059 : 14332051 : aff_combination_add (aff_inv, &aff_cbase);
4060 : 14332051 : if (common_type != uutype)
4061 : 9731263 : aff_combination_convert (aff_inv, uutype);
4062 : :
4063 : 14332051 : aff_combination_scale (aff_var, rat);
4064 : 14332051 : return true;
4065 : 17221312 : }
4066 : :
4067 : : /* Determines the expression by that USE is expressed from induction variable
4068 : : CAND at statement AT in DATA's current loop. The expression is stored in a
4069 : : decomposed form into AFF. Returns false if USE cannot be expressed using
4070 : : CAND. */
4071 : :
4072 : : static bool
4073 : 1241094 : get_computation_aff (struct ivopts_data *data, gimple *at, struct iv_use *use,
4074 : : struct iv_cand *cand, class aff_tree *aff)
4075 : : {
4076 : 1241094 : aff_tree aff_var;
4077 : :
4078 : 1241094 : if (!get_computation_aff_1 (data, at, use, cand, aff, &aff_var))
4079 : : return false;
4080 : :
4081 : 1133484 : aff_combination_add (aff, &aff_var);
4082 : 1133484 : return true;
4083 : 1241094 : }
4084 : :
4085 : : /* Return the type of USE. */
4086 : :
4087 : : static tree
4088 : 1018196 : get_use_type (struct iv_use *use)
4089 : : {
4090 : 1018196 : tree base_type = TREE_TYPE (use->iv->base);
4091 : 1018196 : tree type;
4092 : :
4093 : 1018196 : if (use->type == USE_REF_ADDRESS)
4094 : : {
4095 : : /* The base_type may be a void pointer. Create a pointer type based on
4096 : : the mem_ref instead. */
4097 : 0 : type = build_pointer_type (TREE_TYPE (*use->op_p));
4098 : 0 : gcc_assert (TYPE_ADDR_SPACE (TREE_TYPE (type))
4099 : : == TYPE_ADDR_SPACE (TREE_TYPE (base_type)));
4100 : : }
4101 : : else
4102 : : type = base_type;
4103 : :
4104 : 1018196 : return type;
4105 : : }
4106 : :
4107 : : /* Determines the expression by that USE is expressed from induction variable
4108 : : CAND at statement AT in DATA's current loop. The computation is
4109 : : unshared. */
4110 : :
4111 : : static tree
4112 : 389150 : get_computation_at (struct ivopts_data *data, gimple *at,
4113 : : struct iv_use *use, struct iv_cand *cand)
4114 : : {
4115 : 389150 : aff_tree aff;
4116 : 389150 : tree type = get_use_type (use);
4117 : :
4118 : 389150 : if (!get_computation_aff (data, at, use, cand, &aff))
4119 : : return NULL_TREE;
4120 : 281540 : unshare_aff_combination (&aff);
4121 : 281540 : return fold_convert (type, aff_combination_to_tree (&aff));
4122 : 389150 : }
4123 : :
4124 : : /* Like get_computation_at, but try harder, even if the computation
4125 : : is more expensive. Intended for debug stmts. */
4126 : :
4127 : : static tree
4128 : 178600 : get_debug_computation_at (struct ivopts_data *data, gimple *at,
4129 : : struct iv_use *use, struct iv_cand *cand)
4130 : : {
4131 : 178600 : if (tree ret = get_computation_at (data, at, use, cand))
4132 : : return ret;
4133 : :
4134 : 107610 : tree ubase = use->iv->base, ustep = use->iv->step;
4135 : 107610 : tree cbase = cand->iv->base, cstep = cand->iv->step;
4136 : 107610 : tree var;
4137 : 107610 : tree utype = TREE_TYPE (ubase), ctype = TREE_TYPE (cbase);
4138 : 107610 : widest_int rat;
4139 : :
4140 : : /* We must have a precision to express the values of use. */
4141 : 107610 : if (TYPE_PRECISION (utype) >= TYPE_PRECISION (ctype))
4142 : : return NULL_TREE;
4143 : :
4144 : : /* Try to handle the case that get_computation_at doesn't,
4145 : : try to express
4146 : : use = ubase + (var - cbase) / ratio. */
4147 : 9076 : if (!constant_multiple_of (cstep, fold_convert (TREE_TYPE (cstep), ustep),
4148 : : &rat, data))
4149 : : return NULL_TREE;
4150 : :
4151 : 7996 : bool neg_p = false;
4152 : 7996 : if (wi::neg_p (rat))
4153 : : {
4154 : 1281 : if (TYPE_UNSIGNED (ctype))
4155 : : return NULL_TREE;
4156 : 0 : neg_p = true;
4157 : 0 : rat = wi::neg (rat);
4158 : : }
4159 : :
4160 : : /* If both IVs can wrap around and CAND doesn't have a power of two step,
4161 : : it is unsafe. Consider uint16_t CAND with step 9, when wrapping around,
4162 : : the values will be ... 0xfff0, 0xfff9, 2, 11 ... and when use is say
4163 : : uint8_t with step 3, those values divided by 3 cast to uint8_t will be
4164 : : ... 0x50, 0x53, 0, 3 ... rather than expected 0x50, 0x53, 0x56, 0x59. */
4165 : 6715 : if (!use->iv->no_overflow
4166 : 63 : && !cand->iv->no_overflow
4167 : 6767 : && !integer_pow2p (cstep))
4168 : : return NULL_TREE;
4169 : :
4170 : 6701 : int bits = wi::exact_log2 (rat);
4171 : 6701 : if (bits == -1)
4172 : 600 : bits = wi::floor_log2 (rat) + 1;
4173 : 6701 : if (!cand->iv->no_overflow
4174 : 6701 : && TYPE_PRECISION (utype) + bits > TYPE_PRECISION (ctype))
4175 : : return NULL_TREE;
4176 : :
4177 : 6701 : var = var_at_stmt (data->current_loop, cand, at);
4178 : :
4179 : 6701 : if (POINTER_TYPE_P (ctype))
4180 : : {
4181 : 135 : ctype = unsigned_type_for (ctype);
4182 : 135 : cbase = fold_convert (ctype, cbase);
4183 : 135 : cstep = fold_convert (ctype, cstep);
4184 : 135 : var = fold_convert (ctype, var);
4185 : : }
4186 : :
4187 : 6701 : if (stmt_after_increment (data->current_loop, cand, at))
4188 : 76 : var = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var), var,
4189 : : unshare_expr (cstep));
4190 : :
4191 : 6701 : var = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var), var, cbase);
4192 : 6701 : var = fold_build2 (EXACT_DIV_EXPR, TREE_TYPE (var), var,
4193 : : wide_int_to_tree (TREE_TYPE (var), rat));
4194 : 6701 : if (POINTER_TYPE_P (utype))
4195 : : {
4196 : 0 : var = fold_convert (sizetype, var);
4197 : 0 : if (neg_p)
4198 : 0 : var = fold_build1 (NEGATE_EXPR, sizetype, var);
4199 : 0 : var = fold_build2 (POINTER_PLUS_EXPR, utype, ubase, var);
4200 : : }
4201 : : else
4202 : : {
4203 : 6701 : var = fold_convert (utype, var);
4204 : 13402 : var = fold_build2 (neg_p ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR, utype,
4205 : : ubase, var);
4206 : : }
4207 : : return var;
4208 : 107610 : }
4209 : :
4210 : : /* Adjust the cost COST for being in loop setup rather than loop body.
4211 : : If we're optimizing for space, the loop setup overhead is constant;
4212 : : if we're optimizing for speed, amortize it over the per-iteration cost.
4213 : : If ROUND_UP_P is true, the result is round up rather than to zero when
4214 : : optimizing for speed. */
4215 : : static int64_t
4216 : 10314419 : adjust_setup_cost (struct ivopts_data *data, int64_t cost,
4217 : : bool round_up_p = false)
4218 : : {
4219 : 10314419 : if (cost == INFTY)
4220 : : return cost;
4221 : 10314419 : else if (optimize_loop_for_speed_p (data->current_loop))
4222 : : {
4223 : 8659524 : uint64_t niters = avg_loop_niter (data->current_loop);
4224 : 8659524 : if (niters > (uint64_t) cost)
4225 : 13369493 : return (round_up_p && cost != 0) ? 1 : 0;
4226 : 1795752 : return (cost + (round_up_p ? niters - 1 : 0)) / niters;
4227 : : }
4228 : : else
4229 : : return cost;
4230 : : }
4231 : :
4232 : : /* Calculate the SPEED or size cost of shiftadd EXPR in MODE. MULT is the
4233 : : EXPR operand holding the shift. COST0 and COST1 are the costs for
4234 : : calculating the operands of EXPR. Returns true if successful, and returns
4235 : : the cost in COST. */
4236 : :
4237 : : static bool
4238 : 1410238 : get_shiftadd_cost (tree expr, scalar_int_mode mode, comp_cost cost0,
4239 : : comp_cost cost1, tree mult, bool speed, comp_cost *cost)
4240 : : {
4241 : 1410238 : comp_cost res;
4242 : 1410238 : tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
4243 : 1410238 : tree cst = TREE_OPERAND (mult, 1);
4244 : 1410238 : tree multop = TREE_OPERAND (mult, 0);
4245 : 1410238 : int m = exact_log2 (int_cst_value (cst));
4246 : 4230198 : int maxm = MIN (BITS_PER_WORD, GET_MODE_BITSIZE (mode));
4247 : 1410238 : int as_cost, sa_cost;
4248 : 1410238 : bool mult_in_op1;
4249 : :
4250 : 1410238 : if (!(m >= 0 && m < maxm))
4251 : : return false;
4252 : :
4253 : 940826 : STRIP_NOPS (op1);
4254 : 940826 : mult_in_op1 = operand_equal_p (op1, mult, 0);
4255 : :
4256 : 940826 : as_cost = add_cost (speed, mode) + shift_cost (speed, mode, m);
4257 : :
4258 : : /* If the target has a cheap shift-and-add or shift-and-sub instruction,
4259 : : use that in preference to a shift insn followed by an add insn. */
4260 : 940826 : sa_cost = (TREE_CODE (expr) != MINUS_EXPR
4261 : 940826 : ? shiftadd_cost (speed, mode, m)
4262 : : : (mult_in_op1
4263 : 140965 : ? shiftsub1_cost (speed, mode, m)
4264 : 26328 : : shiftsub0_cost (speed, mode, m)));
4265 : :
4266 : 940826 : res = comp_cost (MIN (as_cost, sa_cost), 0);
4267 : 1704046 : res += (mult_in_op1 ? cost0 : cost1);
4268 : :
4269 : 940826 : STRIP_NOPS (multop);
4270 : 940826 : if (!is_gimple_val (multop))
4271 : 472342 : res += force_expr_to_var_cost (multop, speed);
4272 : :
4273 : 940826 : *cost = res;
4274 : 940826 : return true;
4275 : : }
4276 : :
4277 : : /* Estimates cost of forcing expression EXPR into a variable. */
4278 : :
4279 : : static comp_cost
4280 : 28642446 : force_expr_to_var_cost (tree expr, bool speed)
4281 : : {
4282 : 28642446 : static bool costs_initialized = false;
4283 : 28642446 : static unsigned integer_cost [2];
4284 : 28642446 : static unsigned symbol_cost [2];
4285 : 28642446 : static unsigned address_cost [2];
4286 : 28642446 : tree op0, op1;
4287 : 28642446 : comp_cost cost0, cost1, cost;
4288 : 28642446 : machine_mode mode;
4289 : 28642446 : scalar_int_mode int_mode;
4290 : :
4291 : 28642446 : if (!costs_initialized)
4292 : : {
4293 : 40989 : tree type = build_pointer_type (integer_type_node);
4294 : 40989 : tree var, addr;
4295 : 40989 : rtx x;
4296 : 40989 : int i;
4297 : :
4298 : 40989 : var = create_tmp_var_raw (integer_type_node, "test_var");
4299 : 40989 : TREE_STATIC (var) = 1;
4300 : 40989 : x = produce_memory_decl_rtl (var, NULL);
4301 : 40989 : SET_DECL_RTL (var, x);
4302 : :
4303 : 40989 : addr = build1 (ADDR_EXPR, type, var);
4304 : :
4305 : :
4306 : 163956 : for (i = 0; i < 2; i++)
4307 : : {
4308 : 81978 : integer_cost[i] = computation_cost (build_int_cst (integer_type_node,
4309 : : 2000), i);
4310 : :
4311 : 81978 : symbol_cost[i] = computation_cost (addr, i) + 1;
4312 : :
4313 : 81978 : address_cost[i]
4314 : 81978 : = computation_cost (fold_build_pointer_plus_hwi (addr, 2000), i) + 1;
4315 : 81978 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4316 : : {
4317 : 105 : fprintf (dump_file, "force_expr_to_var_cost %s costs:\n", i ? "speed" : "size");
4318 : 70 : fprintf (dump_file, " integer %d\n", (int) integer_cost[i]);
4319 : 70 : fprintf (dump_file, " symbol %d\n", (int) symbol_cost[i]);
4320 : 70 : fprintf (dump_file, " address %d\n", (int) address_cost[i]);
4321 : 70 : fprintf (dump_file, " other %d\n", (int) target_spill_cost[i]);
4322 : 70 : fprintf (dump_file, "\n");
4323 : : }
4324 : : }
4325 : :
4326 : 40989 : costs_initialized = true;
4327 : : }
4328 : :
4329 : 28642446 : STRIP_NOPS (expr);
4330 : :
4331 : 28642446 : if (SSA_VAR_P (expr))
4332 : 5414612 : return no_cost;
4333 : :
4334 : 23227834 : if (is_gimple_min_invariant (expr))
4335 : : {
4336 : 13966113 : if (poly_int_tree_p (expr))
4337 : 11880572 : return comp_cost (integer_cost [speed], 0);
4338 : :
4339 : 2085541 : if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
4340 : : {
4341 : 2085541 : tree obj = TREE_OPERAND (expr, 0);
4342 : :
4343 : 2085541 : if (VAR_P (obj)
4344 : : || TREE_CODE (obj) == PARM_DECL
4345 : : || TREE_CODE (obj) == RESULT_DECL)
4346 : 2011641 : return comp_cost (symbol_cost [speed], 0);
4347 : : }
4348 : :
4349 : 73900 : return comp_cost (address_cost [speed], 0);
4350 : : }
4351 : :
4352 : 9261721 : switch (TREE_CODE (expr))
4353 : : {
4354 : 7931931 : case POINTER_PLUS_EXPR:
4355 : 7931931 : case PLUS_EXPR:
4356 : 7931931 : case MINUS_EXPR:
4357 : 7931931 : case MULT_EXPR:
4358 : 7931931 : case EXACT_DIV_EXPR:
4359 : 7931931 : case TRUNC_DIV_EXPR:
4360 : 7931931 : case BIT_AND_EXPR:
4361 : 7931931 : case BIT_IOR_EXPR:
4362 : 7931931 : case LSHIFT_EXPR:
4363 : 7931931 : case RSHIFT_EXPR:
4364 : 7931931 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
4365 : 7931931 : op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
4366 : 7931931 : STRIP_NOPS (op0);
4367 : 7931931 : STRIP_NOPS (op1);
4368 : 7931931 : break;
4369 : :
4370 : 1329750 : CASE_CONVERT:
4371 : 1329750 : case NEGATE_EXPR:
4372 : 1329750 : case BIT_NOT_EXPR:
4373 : 1329750 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
4374 : 1329750 : STRIP_NOPS (op0);
4375 : 1329750 : op1 = NULL_TREE;
4376 : 1329750 : break;
4377 : : /* See add_iv_candidate_for_doloop, for doloop may_be_zero case, we
4378 : : introduce COND_EXPR for IV base, need to support better cost estimation
4379 : : for this COND_EXPR and tcc_comparison. */
4380 : 0 : case COND_EXPR:
4381 : 0 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 1);
4382 : 0 : STRIP_NOPS (op0);
4383 : 0 : op1 = TREE_OPERAND (expr, 2);
4384 : 0 : STRIP_NOPS (op1);
4385 : 0 : break;
4386 : 0 : case LT_EXPR:
4387 : 0 : case LE_EXPR:
4388 : 0 : case GT_EXPR:
4389 : 0 : case GE_EXPR:
4390 : 0 : case EQ_EXPR:
4391 : 0 : case NE_EXPR:
4392 : 0 : case UNORDERED_EXPR:
4393 : 0 : case ORDERED_EXPR:
4394 : 0 : case UNLT_EXPR:
4395 : 0 : case UNLE_EXPR:
4396 : 0 : case UNGT_EXPR:
4397 : 0 : case UNGE_EXPR:
4398 : 0 : case UNEQ_EXPR:
4399 : 0 : case LTGT_EXPR:
4400 : 0 : case MAX_EXPR:
4401 : 0 : case MIN_EXPR:
4402 : 0 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
4403 : 0 : STRIP_NOPS (op0);
4404 : 0 : op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
4405 : 0 : STRIP_NOPS (op1);
4406 : 0 : break;
4407 : :
4408 : 40 : default:
4409 : : /* Just an arbitrary value, FIXME. */
4410 : 40 : return comp_cost (target_spill_cost[speed], 0);
4411 : : }
4412 : :
4413 : 9261681 : if (op0 == NULL_TREE
4414 : 9261681 : || TREE_CODE (op0) == SSA_NAME || CONSTANT_CLASS_P (op0))
4415 : 4400503 : cost0 = no_cost;
4416 : : else
4417 : 4861178 : cost0 = force_expr_to_var_cost (op0, speed);
4418 : :
4419 : 9261681 : if (op1 == NULL_TREE
4420 : 7931931 : || TREE_CODE (op1) == SSA_NAME || CONSTANT_CLASS_P (op1))
4421 : 8493169 : cost1 = no_cost;
4422 : : else
4423 : 768512 : cost1 = force_expr_to_var_cost (op1, speed);
4424 : :
4425 : 9261681 : mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (expr));
4426 : 9261681 : switch (TREE_CODE (expr))
4427 : : {
4428 : 5584569 : case POINTER_PLUS_EXPR:
4429 : 5584569 : case PLUS_EXPR:
4430 : 5584569 : case MINUS_EXPR:
4431 : 5584569 : case NEGATE_EXPR:
4432 : 5584569 : cost = comp_cost (add_cost (speed, mode), 0);
4433 : 5584569 : if (TREE_CODE (expr) != NEGATE_EXPR)
4434 : : {
4435 : 5453498 : tree mult = NULL_TREE;
4436 : 5453498 : comp_cost sa_cost;
4437 : 5453498 : if (TREE_CODE (op1) == MULT_EXPR)
4438 : : mult = op1;
4439 : 5063281 : else if (TREE_CODE (op0) == MULT_EXPR)
4440 : : mult = op0;
4441 : :
4442 : : if (mult != NULL_TREE
4443 : 4512672 : && is_a <scalar_int_mode> (mode, &int_mode)
4444 : 1655448 : && cst_and_fits_in_hwi (TREE_OPERAND (mult, 1))
4445 : 1410238 : && get_shiftadd_cost (expr, int_mode, cost0, cost1, mult,
4446 : : speed, &sa_cost))
4447 : 940826 : return sa_cost;
4448 : : }
4449 : : break;
4450 : :
4451 : 1187332 : CASE_CONVERT:
4452 : 1187332 : {
4453 : 1187332 : tree inner_mode, outer_mode;
4454 : 1187332 : outer_mode = TREE_TYPE (expr);
4455 : 1187332 : inner_mode = TREE_TYPE (op0);
4456 : 1187332 : cost = comp_cost (convert_cost (TYPE_MODE (outer_mode),
4457 : 1187332 : TYPE_MODE (inner_mode), speed), 0);
4458 : : }
4459 : 1187332 : break;
4460 : :
4461 : 2402953 : case MULT_EXPR:
4462 : 2402953 : if (cst_and_fits_in_hwi (op0))
4463 : 0 : cost = comp_cost (mult_by_coeff_cost (int_cst_value (op0),
4464 : 0 : mode, speed), 0);
4465 : 2402953 : else if (cst_and_fits_in_hwi (op1))
4466 : 1960921 : cost = comp_cost (mult_by_coeff_cost (int_cst_value (op1),
4467 : 1960921 : mode, speed), 0);
4468 : : else
4469 : 442032 : return comp_cost (target_spill_cost [speed], 0);
4470 : : break;
4471 : :
4472 : 40142 : case EXACT_DIV_EXPR:
4473 : 40142 : case TRUNC_DIV_EXPR:
4474 : : /* Division by power of two is usually cheap, so we allow it. Forbid
4475 : : anything else. */
4476 : 40142 : if (integer_pow2p (TREE_OPERAND (expr, 1)))
4477 : 40142 : cost = comp_cost (add_cost (speed, mode), 0);
4478 : : else
4479 : 0 : cost = comp_cost (target_spill_cost[speed], 0);
4480 : : break;
4481 : :
4482 : 46685 : case BIT_AND_EXPR:
4483 : 46685 : case BIT_IOR_EXPR:
4484 : 46685 : case BIT_NOT_EXPR:
4485 : 46685 : case LSHIFT_EXPR:
4486 : 46685 : case RSHIFT_EXPR:
4487 : 46685 : cost = comp_cost (add_cost (speed, mode), 0);
4488 : 46685 : break;
4489 : 0 : case COND_EXPR:
4490 : 0 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
4491 : 0 : STRIP_NOPS (op0);
4492 : 0 : if (op0 == NULL_TREE || TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
4493 : 0 : || CONSTANT_CLASS_P (op0))
4494 : 0 : cost = no_cost;
4495 : : else
4496 : 0 : cost = force_expr_to_var_cost (op0, speed);
4497 : : break;
4498 : 0 : case LT_EXPR:
4499 : 0 : case LE_EXPR:
4500 : 0 : case GT_EXPR:
4501 : 0 : case GE_EXPR:
4502 : 0 : case EQ_EXPR:
4503 : 0 : case NE_EXPR:
4504 : 0 : case UNORDERED_EXPR:
4505 : 0 : case ORDERED_EXPR:
4506 : 0 : case UNLT_EXPR:
4507 : 0 : case UNLE_EXPR:
4508 : 0 : case UNGT_EXPR:
4509 : 0 : case UNGE_EXPR:
4510 : 0 : case UNEQ_EXPR:
4511 : 0 : case LTGT_EXPR:
4512 : 0 : case MAX_EXPR:
4513 : 0 : case MIN_EXPR:
4514 : : /* Simply use add cost for now, FIXME if there is some more accurate cost
4515 : : evaluation way. */
4516 : 0 : cost = comp_cost (add_cost (speed, mode), 0);
4517 : 0 : break;
4518 : :
4519 : 0 : default:
4520 : 0 : gcc_unreachable ();
4521 : : }
4522 : :
4523 : 7878823 : cost += cost0;
4524 : 7878823 : cost += cost1;
4525 : 7878823 : return cost;
4526 : : }
4527 : :
4528 : : /* Estimates cost of forcing EXPR into a variable. INV_VARS is a set of the
4529 : : invariants the computation depends on. */
4530 : :
4531 : : static comp_cost
4532 : 24580351 : force_var_cost (struct ivopts_data *data, tree expr, bitmap *inv_vars)
4533 : : {
4534 : 24580351 : if (!expr)
4535 : 2039937 : return no_cost;
4536 : :
4537 : 22540414 : find_inv_vars (data, &expr, inv_vars);
4538 : 22540414 : return force_expr_to_var_cost (expr, data->speed);
4539 : : }
4540 : :
4541 : : /* Returns cost of auto-modifying address expression in shape base + offset.
4542 : : AINC_STEP is step size of the address IV. AINC_OFFSET is offset of the
4543 : : address expression. The address expression has ADDR_MODE in addr space
4544 : : AS. The memory access has MEM_MODE. SPEED means we are optimizing for
4545 : : speed or size. */
4546 : :
4547 : : enum ainc_type
4548 : : {
4549 : : AINC_PRE_INC, /* Pre increment. */
4550 : : AINC_PRE_DEC, /* Pre decrement. */
4551 : : AINC_POST_INC, /* Post increment. */
4552 : : AINC_POST_DEC, /* Post decrement. */
4553 : : AINC_NONE /* Also the number of auto increment types. */
4554 : : };
4555 : :
4556 : : struct ainc_cost_data
4557 : : {
4558 : : int64_t costs[AINC_NONE];
4559 : : };
4560 : :
4561 : : static comp_cost
4562 : 1857409 : get_address_cost_ainc (poly_int64 ainc_step, poly_int64 ainc_offset,
4563 : : machine_mode addr_mode, machine_mode mem_mode,
4564 : : addr_space_t as, bool speed)
4565 : : {
4566 : 1857409 : if (!USE_LOAD_PRE_DECREMENT (mem_mode)
4567 : : && !USE_STORE_PRE_DECREMENT (mem_mode)
4568 : : && !USE_LOAD_POST_DECREMENT (mem_mode)
4569 : : && !USE_STORE_POST_DECREMENT (mem_mode)
4570 : : && !USE_LOAD_PRE_INCREMENT (mem_mode)
4571 : : && !USE_STORE_PRE_INCREMENT (mem_mode)
4572 : : && !USE_LOAD_POST_INCREMENT (mem_mode)
4573 : : && !USE_STORE_POST_INCREMENT (mem_mode))
4574 : 1857409 : return infinite_cost;
4575 : :
4576 : : static vec<ainc_cost_data *> ainc_cost_data_list;
4577 : : unsigned idx = (unsigned) as * MAX_MACHINE_MODE + (unsigned) mem_mode;
4578 : : if (idx >= ainc_cost_data_list.length ())
4579 : : {
4580 : : unsigned nsize = ((unsigned) as + 1) *MAX_MACHINE_MODE;
4581 : :
4582 : : gcc_assert (nsize > idx);
4583 : : ainc_cost_data_list.safe_grow_cleared (nsize, true);
4584 : : }
4585 : :
4586 : : ainc_cost_data *data = ainc_cost_data_list[idx];
4587 : : if (data == NULL)
4588 : : {
4589 : : rtx reg = gen_raw_REG (addr_mode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
4590 : :
4591 : : data = (ainc_cost_data *) xcalloc (1, sizeof (*data));
4592 : : data->costs[AINC_PRE_DEC] = INFTY;
4593 : : data->costs[AINC_POST_DEC] = INFTY;
4594 : : data->costs[AINC_PRE_INC] = INFTY;
4595 : : data->costs[AINC_POST_INC] = INFTY;
4596 : : if (USE_LOAD_PRE_DECREMENT (mem_mode)
4597 : : || USE_STORE_PRE_DECREMENT (mem_mode))
4598 : : {
4599 : : rtx addr = gen_rtx_PRE_DEC (addr_mode, reg);
4600 : :
4601 : : if (memory_address_addr_space_p (mem_mode, addr, as))
4602 : : data->costs[AINC_PRE_DEC]
4603 : : = address_cost (addr, mem_mode, as, speed);
4604 : : }
4605 : : if (USE_LOAD_POST_DECREMENT (mem_mode)
4606 : : || USE_STORE_POST_DECREMENT (mem_mode))
4607 : : {
4608 : : rtx addr = gen_rtx_POST_DEC (addr_mode, reg);
4609 : :
4610 : : if (memory_address_addr_space_p (mem_mode, addr, as))
4611 : : data->costs[AINC_POST_DEC]
4612 : : = address_cost (addr, mem_mode, as, speed);
4613 : : }
4614 : : if (USE_LOAD_PRE_INCREMENT (mem_mode)
4615 : : || USE_STORE_PRE_INCREMENT (mem_mode))
4616 : : {
4617 : : rtx addr = gen_rtx_PRE_INC (addr_mode, reg);
4618 : :
4619 : : if (memory_address_addr_space_p (mem_mode, addr, as))
4620 : : data->costs[AINC_PRE_INC]
4621 : : = address_cost (addr, mem_mode, as, speed);
4622 : : }
4623 : : if (USE_LOAD_POST_INCREMENT (mem_mode)
4624 : : || USE_STORE_POST_INCREMENT (mem_mode))
4625 : : {
4626 : : rtx addr = gen_rtx_POST_INC (addr_mode, reg);
4627 : :
4628 : : if (memory_address_addr_space_p (mem_mode, addr, as))
4629 : : data->costs[AINC_POST_INC]
4630 : : = address_cost (addr, mem_mode, as, speed);
4631 : : }
4632 : : ainc_cost_data_list[idx] = data;
4633 : : }
4634 : :
4635 : : poly_int64 msize = GET_MODE_SIZE (mem_mode);
4636 : : if (known_eq (ainc_offset, 0) && known_eq (msize, ainc_step))
4637 : : return comp_cost (data->costs[AINC_POST_INC], 0);
4638 : : if (known_eq (ainc_offset, 0) && known_eq (msize, -ainc_step))
4639 : : return comp_cost (data->costs[AINC_POST_DEC], 0);
4640 : : if (known_eq (ainc_offset, msize) && known_eq (msize, ainc_step))
4641 : : return comp_cost (data->costs[AINC_PRE_INC], 0);
4642 : : if (known_eq (ainc_offset, -msize) && known_eq (msize, -ainc_step))
4643 : : return comp_cost (data->costs[AINC_PRE_DEC], 0);
4644 : :
4645 : : return infinite_cost;
4646 : : }
4647 : :
4648 : : /* Return cost of computing USE's address expression by using CAND.
4649 : : AFF_INV and AFF_VAR represent invariant and variant parts of the
4650 : : address expression, respectively. If AFF_INV is simple, store
4651 : : the loop invariant variables which are depended by it in INV_VARS;
4652 : : if AFF_INV is complicated, handle it as a new invariant expression
4653 : : and record it in INV_EXPR. RATIO indicates multiple times between
4654 : : steps of USE and CAND. If CAN_AUTOINC is nonNULL, store boolean
4655 : : value to it indicating if this is an auto-increment address. */
4656 : :
4657 : : static comp_cost
4658 : 5520996 : get_address_cost (struct ivopts_data *data, struct iv_use *use,
4659 : : struct iv_cand *cand, aff_tree *aff_inv,
4660 : : aff_tree *aff_var, HOST_WIDE_INT ratio,
4661 : : bitmap *inv_vars, iv_inv_expr_ent **inv_expr,
4662 : : bool *can_autoinc, bool speed)
4663 : : {
4664 : 5520996 : rtx addr;
4665 : 5520996 : bool simple_inv = true;
4666 : 5520996 : tree comp_inv = NULL_TREE, type = aff_var->type;
4667 : 5520996 : comp_cost var_cost = no_cost, cost = no_cost;
4668 : 5520996 : struct mem_address parts = {NULL_TREE, integer_one_node,
4669 : 5520996 : NULL_TREE, NULL_TREE, NULL_TREE};
4670 : 5520996 : machine_mode addr_mode = TYPE_MODE (type);
4671 : 5520996 : machine_mode mem_mode = TYPE_MODE (use->mem_type);
4672 : 5520996 : addr_space_t as = TYPE_ADDR_SPACE (TREE_TYPE (use->iv->base));
4673 : : /* Only true if ratio != 1. */
4674 : 5520996 : bool ok_with_ratio_p = false;
4675 : 5520996 : bool ok_without_ratio_p = false;
4676 : 5520996 : code_helper code = ERROR_MARK;
4677 : :
4678 : 5520996 : if (use->type == USE_PTR_ADDRESS)
4679 : : {
4680 : 3025 : gcall *call = as_a<gcall *> (use->stmt);
4681 : 3025 : gcc_assert (gimple_call_internal_p (call));
4682 : 3025 : code = gimple_call_internal_fn (call);
4683 : : }
4684 : :
4685 : 5520996 : if (!aff_combination_const_p (aff_inv))
4686 : : {
4687 : 3598102 : parts.index = integer_one_node;
4688 : : /* Addressing mode "base + index". */
4689 : 3598102 : ok_without_ratio_p = valid_mem_ref_p (mem_mode, as, &parts, code);
4690 : 3598102 : if (ratio != 1)
4691 : : {
4692 : 2710143 : parts.step = wide_int_to_tree (type, ratio);
4693 : : /* Addressing mode "base + index << scale". */
4694 : 2710143 : ok_with_ratio_p = valid_mem_ref_p (mem_mode, as, &parts, code);
4695 : 2710143 : if (!ok_with_ratio_p)
4696 : 1636064 : parts.step = NULL_TREE;
4697 : : }
4698 : 2524023 : if (ok_with_ratio_p || ok_without_ratio_p)
4699 : : {
4700 : 3598102 : if (maybe_ne (aff_inv->offset, 0))
4701 : : {
4702 : 2334884 : parts.offset = wide_int_to_tree (sizetype, aff_inv->offset);
4703 : : /* Addressing mode "base + index [<< scale] + offset". */
4704 : 2334884 : if (!valid_mem_ref_p (mem_mode, as, &parts, code))
4705 : 455 : parts.offset = NULL_TREE;
4706 : : else
4707 : 2334429 : aff_inv->offset = 0;
4708 : : }
4709 : :
4710 : 3598102 : move_fixed_address_to_symbol (&parts, aff_inv);
4711 : : /* Base is fixed address and is moved to symbol part. */
4712 : 3598102 : if (parts.symbol != NULL_TREE && aff_combination_zero_p (aff_inv))
4713 : 439779 : parts.base = NULL_TREE;
4714 : :
4715 : : /* Addressing mode "symbol + base + index [<< scale] [+ offset]". */
4716 : 3598102 : if (parts.symbol != NULL_TREE
4717 : 3598102 : && !valid_mem_ref_p (mem_mode, as, &parts, code))
4718 : : {
4719 : 6587 : aff_combination_add_elt (aff_inv, parts.symbol, 1);
4720 : 6587 : parts.symbol = NULL_TREE;
4721 : : /* Reset SIMPLE_INV since symbol address needs to be computed
4722 : : outside of address expression in this case. */
4723 : 6587 : simple_inv = false;
4724 : : /* Symbol part is moved back to base part, it can't be NULL. */
4725 : 6587 : parts.base = integer_one_node;
4726 : : }
4727 : : }
4728 : : else
4729 : 0 : parts.index = NULL_TREE;
4730 : : }
4731 : : else
4732 : : {
4733 : 1922894 : poly_int64 ainc_step;
4734 : 1922894 : if (can_autoinc
4735 : 1922894 : && ratio == 1
4736 : 3845772 : && ptrdiff_tree_p (cand->iv->step, &ainc_step))
4737 : : {
4738 : 1857409 : poly_int64 ainc_offset = (aff_inv->offset).force_shwi ();
4739 : :
4740 : 1857409 : if (stmt_after_increment (data->current_loop, cand, use->stmt))
4741 : : ainc_offset += ainc_step;
4742 : 1857409 : cost = get_address_cost_ainc (ainc_step, ainc_offset,
4743 : : addr_mode, mem_mode, as, speed);
4744 : 1857409 : if (!cost.infinite_cost_p ())
4745 : : {
4746 : 0 : *can_autoinc = true;
4747 : 0 : return cost;
4748 : : }
4749 : 1857409 : cost = no_cost;
4750 : : }
4751 : 1922894 : if (!aff_combination_zero_p (aff_inv))
4752 : : {
4753 : 1104774 : parts.offset = wide_int_to_tree (sizetype, aff_inv->offset);
4754 : : /* Addressing mode "base + offset". */
4755 : 1104774 : if (!valid_mem_ref_p (mem_mode, as, &parts, code))
4756 : 43 : parts.offset = NULL_TREE;
4757 : : else
4758 : 1104731 : aff_inv->offset = 0;
4759 : : }
4760 : : }
4761 : :
4762 : 1929481 : if (simple_inv)
4763 : 5514409 : simple_inv = (aff_inv == NULL
4764 : 8678480 : || aff_combination_const_p (aff_inv)
4765 : 8671893 : || aff_combination_singleton_var_p (aff_inv));
4766 : 5520996 : if (!aff_combination_zero_p (aff_inv))
4767 : 3164156 : comp_inv = aff_combination_to_tree (aff_inv);
4768 : 3164156 : if (comp_inv != NULL_TREE)
4769 : 3164156 : cost = force_var_cost (data, comp_inv, inv_vars);
4770 : 5520996 : if (ratio != 1 && parts.step == NULL_TREE)
4771 : 1636080 : var_cost += mult_by_coeff_cost (ratio, addr_mode, speed);
4772 : 5520996 : if (comp_inv != NULL_TREE && parts.index == NULL_TREE)
4773 : 43 : var_cost += add_cost (speed, addr_mode);
4774 : :
4775 : 5520996 : if (comp_inv && inv_expr && !simple_inv)
4776 : : {
4777 : 742270 : *inv_expr = get_loop_invariant_expr (data, comp_inv);
4778 : : /* Clear depends on. */
4779 : 742270 : if (*inv_expr != NULL && inv_vars && *inv_vars)
4780 : 425664 : bitmap_clear (*inv_vars);
4781 : :
4782 : : /* Cost of small invariant expression adjusted against loop niters
4783 : : is usually zero, which makes it difficult to be differentiated
4784 : : from candidate based on loop invariant variables. Secondly, the
4785 : : generated invariant expression may not be hoisted out of loop by
4786 : : following pass. We penalize the cost by rounding up in order to
4787 : : neutralize such effects. */
4788 : 742270 : cost.cost = adjust_setup_cost (data, cost.cost, true);
4789 : 742270 : cost.scratch = cost.cost;
4790 : : }
4791 : :
4792 : 5520996 : cost += var_cost;
4793 : 5520996 : addr = addr_for_mem_ref (&parts, as, false);
4794 : 5520996 : gcc_assert (memory_address_addr_space_p (mem_mode, addr, as));
4795 : 5520996 : cost += address_cost (addr, mem_mode, as, speed);
4796 : :
4797 : 5520996 : if (parts.symbol != NULL_TREE)
4798 : 493064 : cost.complexity += 1;
4799 : : /* Don't increase the complexity of adding a scaled index if it's
4800 : : the only kind of index that the target allows. */
4801 : 5520996 : if (parts.step != NULL_TREE && ok_without_ratio_p)
4802 : 1074079 : cost.complexity += 1;
4803 : 5520996 : if (parts.base != NULL_TREE && parts.index != NULL_TREE)
4804 : 3164113 : cost.complexity += 1;
4805 : 5520996 : if (parts.offset != NULL_TREE && !integer_zerop (parts.offset))
4806 : 3439160 : cost.complexity += 1;
4807 : :
4808 : : return cost;
4809 : : }
4810 : :
4811 : : /* Scale (multiply) the computed COST (except scratch part that should be
4812 : : hoisted out a loop) by header->frequency / AT->frequency, which makes
4813 : : expected cost more accurate. */
4814 : :
4815 : : static comp_cost
4816 : 12854188 : get_scaled_computation_cost_at (ivopts_data *data, gimple *at, comp_cost cost)
4817 : : {
4818 : 12854188 : if (data->speed
4819 : 12854188 : && data->current_loop->header->count.to_frequency (cfun) > 0)
4820 : : {
4821 : 11262669 : basic_block bb = gimple_bb (at);
4822 : 11262669 : gcc_assert (cost.scratch <= cost.cost);
4823 : 11262669 : int scale_factor = (int)(intptr_t) bb->aux;
4824 : 11262669 : if (scale_factor == 1)
4825 : 10716216 : return cost;
4826 : :
4827 : 546453 : int64_t scaled_cost
4828 : 546453 : = cost.scratch + (cost.cost - cost.scratch) * scale_factor;
4829 : :
4830 : 546453 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4831 : 93 : fprintf (dump_file, "Scaling cost based on bb prob by %2.2f: "
4832 : : "%" PRId64 " (scratch: %" PRId64 ") -> %" PRId64 "\n",
4833 : : 1.0f * scale_factor, cost.cost, cost.scratch, scaled_cost);
4834 : :
4835 : : cost.cost = scaled_cost;
4836 : : }
4837 : :
4838 : 2137972 : return cost;
4839 : : }
4840 : :
4841 : : /* Determines the cost of the computation by that USE is expressed
4842 : : from induction variable CAND. If ADDRESS_P is true, we just need
4843 : : to create an address from it, otherwise we want to get it into
4844 : : register. A set of invariants we depend on is stored in INV_VARS.
4845 : : If CAN_AUTOINC is nonnull, use it to record whether autoinc
4846 : : addressing is likely. If INV_EXPR is nonnull, record invariant
4847 : : expr entry in it. */
4848 : :
4849 : : static comp_cost
4850 : 20146697 : get_computation_cost (struct ivopts_data *data, struct iv_use *use,
4851 : : struct iv_cand *cand, bool address_p, bitmap *inv_vars,
4852 : : bool *can_autoinc, iv_inv_expr_ent **inv_expr)
4853 : : {
4854 : 20146697 : gimple *at = use->stmt;
4855 : 20146697 : tree ubase = use->iv->base, cbase = cand->iv->base;
4856 : 20146697 : tree utype = TREE_TYPE (ubase), ctype = TREE_TYPE (cbase);
4857 : 20146697 : tree comp_inv = NULL_TREE;
4858 : 20146697 : HOST_WIDE_INT ratio, aratio;
4859 : 20146697 : comp_cost cost;
4860 : 20146697 : widest_int rat;
4861 : 40293394 : aff_tree aff_inv, aff_var;
4862 : 20146697 : bool speed = optimize_bb_for_speed_p (gimple_bb (at));
4863 : :
4864 : 20146697 : if (inv_vars)
4865 : 17690404 : *inv_vars = NULL;
4866 : 20146697 : if (can_autoinc)
4867 : 8721902 : *can_autoinc = false;
4868 : 20146697 : if (inv_expr)
4869 : 19733096 : *inv_expr = NULL;
4870 : :
4871 : : /* Check if we have enough precision to express the values of use. */
4872 : 20146697 : if (TYPE_PRECISION (utype) > TYPE_PRECISION (ctype))
4873 : 3042205 : return infinite_cost;
4874 : :
4875 : 17104492 : if (address_p
4876 : 17104492 : || (use->iv->base_object
4877 : 2208990 : && cand->iv->base_object
4878 : 1108455 : && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (use->iv->base_object))
4879 : 1107539 : && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (cand->iv->base_object))))
4880 : : {
4881 : : /* Do not try to express address of an object with computation based
4882 : : on address of a different object. This may cause problems in rtl
4883 : : level alias analysis (that does not expect this to be happening,
4884 : : as this is illegal in C), and would be unlikely to be useful
4885 : : anyway. */
4886 : 8004726 : if (use->iv->base_object
4887 : 8004726 : && cand->iv->base_object
4888 : 12399595 : && !operand_equal_p (use->iv->base_object, cand->iv->base_object, 0))
4889 : 1468653 : return infinite_cost;
4890 : : }
4891 : :
4892 : 15635839 : if (!get_computation_aff_1 (data, at, use, cand, &aff_inv, &aff_var, &rat)
4893 : 15635839 : || !wi::fits_shwi_p (rat))
4894 : 2781651 : return infinite_cost;
4895 : :
4896 : 12854188 : ratio = rat.to_shwi ();
4897 : 12854188 : if (address_p)
4898 : : {
4899 : 5520996 : cost = get_address_cost (data, use, cand, &aff_inv, &aff_var, ratio,
4900 : : inv_vars, inv_expr, can_autoinc, speed);
4901 : 5520996 : cost = get_scaled_computation_cost_at (data, at, cost);
4902 : : /* For doloop IV cand, add on the extra cost. */
4903 : 5520996 : cost += cand->doloop_p ? targetm.doloop_cost_for_address : 0;
4904 : 5520996 : return cost;
4905 : : }
4906 : :
4907 : 7333192 : bool simple_inv = (aff_combination_const_p (&aff_inv)
4908 : 2010984 : || aff_combination_singleton_var_p (&aff_inv));
4909 : 7333192 : tree signed_type = signed_type_for (aff_combination_type (&aff_inv));
4910 : 7333192 : aff_combination_convert (&aff_inv, signed_type);
4911 : 7333192 : if (!aff_combination_zero_p (&aff_inv))
4912 : 5293255 : comp_inv = aff_combination_to_tree (&aff_inv);
4913 : :
4914 : 7333192 : cost = force_var_cost (data, comp_inv, inv_vars);
4915 : 7333192 : if (comp_inv && inv_expr && !simple_inv)
4916 : : {
4917 : 1407268 : *inv_expr = get_loop_invariant_expr (data, comp_inv);
4918 : : /* Clear depends on. */
4919 : 1407268 : if (*inv_expr != NULL && inv_vars && *inv_vars)
4920 : 888338 : bitmap_clear (*inv_vars);
4921 : :
4922 : 1407268 : cost.cost = adjust_setup_cost (data, cost.cost);
4923 : : /* Record setup cost in scratch field. */
4924 : 1407268 : cost.scratch = cost.cost;
4925 : : }
4926 : : /* Cost of constant integer can be covered when adding invariant part to
4927 : : variant part. */
4928 : 5925924 : else if (comp_inv && CONSTANT_CLASS_P (comp_inv))
4929 : 3282246 : cost = no_cost;
4930 : :
4931 : : /* Need type narrowing to represent use with cand. */
4932 : 7333192 : if (TYPE_PRECISION (utype) < TYPE_PRECISION (ctype))
4933 : : {
4934 : 794291 : machine_mode outer_mode = TYPE_MODE (utype);
4935 : 794291 : machine_mode inner_mode = TYPE_MODE (ctype);
4936 : 794291 : cost += comp_cost (convert_cost (outer_mode, inner_mode, speed), 0);
4937 : : }
4938 : :
4939 : : /* Turn a + i * (-c) into a - i * c. */
4940 : 7333192 : if (ratio < 0 && comp_inv && !integer_zerop (comp_inv))
4941 : 1847864 : aratio = -ratio;
4942 : : else
4943 : : aratio = ratio;
4944 : :
4945 : 7333192 : if (ratio != 1)
4946 : 2740658 : cost += mult_by_coeff_cost (aratio, TYPE_MODE (utype), speed);
4947 : :
4948 : : /* TODO: We may also need to check if we can compute a + i * 4 in one
4949 : : instruction. */
4950 : : /* Need to add up the invariant and variant parts. */
4951 : 7333192 : if (comp_inv && !integer_zerop (comp_inv))
4952 : 10579604 : cost += add_cost (speed, TYPE_MODE (utype));
4953 : :
4954 : 7333192 : cost = get_scaled_computation_cost_at (data, at, cost);
4955 : :
4956 : : /* For doloop IV cand, add on the extra cost. */
4957 : 7333192 : if (cand->doloop_p && use->type == USE_NONLINEAR_EXPR)
4958 : 0 : cost += targetm.doloop_cost_for_generic;
4959 : :
4960 : 7333192 : return cost;
4961 : 20146697 : }
4962 : :
4963 : : /* Determines cost of computing the use in GROUP with CAND in a generic
4964 : : expression. */
4965 : :
4966 : : static bool
4967 : 5566876 : determine_group_iv_cost_generic (struct ivopts_data *data,
4968 : : struct iv_group *group, struct iv_cand *cand)
4969 : : {
4970 : 5566876 : comp_cost cost;
4971 : 5566876 : iv_inv_expr_ent *inv_expr = NULL;
4972 : 5566876 : bitmap inv_vars = NULL, inv_exprs = NULL;
4973 : 5566876 : struct iv_use *use = group->vuses[0];
4974 : :
4975 : : /* The simple case first -- if we need to express value of the preserved
4976 : : original biv, the cost is 0. This also prevents us from counting the
4977 : : cost of increment twice -- once at this use and once in the cost of
4978 : : the candidate. */
4979 : 5566876 : if (cand->pos == IP_ORIGINAL && cand->incremented_at == use->stmt)
4980 : 59988 : cost = no_cost;
4981 : : /* If the IV candidate involves undefined SSA values and is not the
4982 : : same IV as on the USE avoid using that candidate here. */
4983 : 5506888 : else if (cand->involves_undefs
4984 : 5506888 : && (!use->iv || !operand_equal_p (cand->iv->base, use->iv->base, 0)))
4985 : 215 : return false;
4986 : : else
4987 : 5506673 : cost = get_computation_cost (data, use, cand, false,
4988 : : &inv_vars, NULL, &inv_expr);
4989 : :
4990 : 5566661 : if (inv_expr)
4991 : : {
4992 : 989657 : inv_exprs = BITMAP_ALLOC (NULL);
4993 : 989657 : bitmap_set_bit (inv_exprs, inv_expr->id);
4994 : : }
4995 : 5566661 : set_group_iv_cost (data, group, cand, cost, inv_vars,
4996 : : NULL_TREE, ERROR_MARK, inv_exprs);
4997 : 5566661 : return !cost.infinite_cost_p ();
4998 : : }
4999 : :
5000 : : /* Determines cost of computing uses in GROUP with CAND in addresses. */
5001 : :
5002 : : static bool
5003 : 6265609 : determine_group_iv_cost_address (struct ivopts_data *data,
5004 : : struct iv_group *group, struct iv_cand *cand)
5005 : : {
5006 : 6265609 : unsigned i;
5007 : 6265609 : bitmap inv_vars = NULL, inv_exprs = NULL;
5008 : 6265609 : bool can_autoinc;
5009 : 6265609 : iv_inv_expr_ent *inv_expr = NULL;
5010 : 6265609 : struct iv_use *use = group->vuses[0];
5011 : 6265609 : comp_cost sum_cost = no_cost, cost;
5012 : :
5013 : 6265609 : cost = get_computation_cost (data, use, cand, true,
5014 : : &inv_vars, &can_autoinc, &inv_expr);
5015 : :
5016 : 6265609 : if (inv_expr)
5017 : : {
5018 : 455760 : inv_exprs = BITMAP_ALLOC (NULL);
5019 : 455760 : bitmap_set_bit (inv_exprs, inv_expr->id);
5020 : : }
5021 : 6265609 : sum_cost = cost;
5022 : 6265609 : if (!sum_cost.infinite_cost_p () && cand->ainc_use == use)
5023 : : {
5024 : 0 : if (can_autoinc)
5025 : 0 : sum_cost -= cand->cost_step;
5026 : : /* If we generated the candidate solely for exploiting autoincrement
5027 : : opportunities, and it turns out it can't be used, set the cost to
5028 : : infinity to make sure we ignore it. */
5029 : 0 : else if (cand->pos == IP_AFTER_USE || cand->pos == IP_BEFORE_USE)
5030 : 0 : sum_cost = infinite_cost;
5031 : : }
5032 : :
5033 : : /* Compute and add costs for rest uses of this group. */
5034 : 8308301 : for (i = 1; i < group->vuses.length () && !sum_cost.infinite_cost_p (); i++)
5035 : : {
5036 : 2042692 : struct iv_use *next = group->vuses[i];
5037 : :
5038 : : /* TODO: We could skip computing cost for sub iv_use when it has the
5039 : : same cost as the first iv_use, but the cost really depends on the
5040 : : offset and where the iv_use is. */
5041 : 2042692 : cost = get_computation_cost (data, next, cand, true,
5042 : : NULL, &can_autoinc, &inv_expr);
5043 : 2042692 : if (inv_expr)
5044 : : {
5045 : 286269 : if (!inv_exprs)
5046 : 82 : inv_exprs = BITMAP_ALLOC (NULL);
5047 : :
5048 : : /* Uses in a group can share setup code,
5049 : : so only add setup cost once. */
5050 : 286269 : if (bitmap_bit_p (inv_exprs, inv_expr->id))
5051 : 285894 : cost -= cost.scratch;
5052 : : else
5053 : 375 : bitmap_set_bit (inv_exprs, inv_expr->id);
5054 : : }
5055 : 2042692 : sum_cost += cost;
5056 : : }
5057 : 6265609 : set_group_iv_cost (data, group, cand, sum_cost, inv_vars,
5058 : : NULL_TREE, ERROR_MARK, inv_exprs);
5059 : :
5060 : 6265609 : return !sum_cost.infinite_cost_p ();
5061 : : }
5062 : :
5063 : : /* Computes value of candidate CAND at position AT in iteration DESC->NITER,
5064 : : and stores it to VAL. */
5065 : :
5066 : : static void
5067 : 3747463 : cand_value_at (class loop *loop, struct iv_cand *cand, gimple *at,
5068 : : class tree_niter_desc *desc, aff_tree *val)
5069 : : {
5070 : 11242389 : aff_tree step, delta, nit;
5071 : 3747463 : struct iv *iv = cand->iv;
5072 : 3747463 : tree type = TREE_TYPE (iv->base);
5073 : 3747463 : tree niter = desc->niter;
5074 : 3747463 : bool after_adjust = stmt_after_increment (loop, cand, at);
5075 : 3747463 : tree steptype;
5076 : :
5077 : 3747463 : if (POINTER_TYPE_P (type))
5078 : 104664 : steptype = sizetype;
5079 : : else
5080 : 3642799 : steptype = unsigned_type_for (type);
5081 : :
5082 : : /* If AFTER_ADJUST is required, the code below generates the equivalent
5083 : : of BASE + NITER * STEP + STEP, when ideally we'd prefer the expression
5084 : : BASE + (NITER + 1) * STEP, especially when NITER is often of the form
5085 : : SSA_NAME - 1. Unfortunately, guaranteeing that adding 1 to NITER
5086 : : doesn't overflow is tricky, so we peek inside the TREE_NITER_DESC
5087 : : class for common idioms that we know are safe. */
5088 : 3747463 : if (after_adjust
5089 : 3552903 : && desc->control.no_overflow
5090 : 3545349 : && integer_onep (desc->control.step)
5091 : 930446 : && (desc->cmp == LT_EXPR
5092 : 41149 : || desc->cmp == NE_EXPR)
5093 : 4677909 : && TREE_CODE (desc->bound) == SSA_NAME)
5094 : : {
5095 : 497147 : if (integer_onep (desc->control.base))
5096 : : {
5097 : 369398 : niter = desc->bound;
5098 : 369398 : after_adjust = false;
5099 : : }
5100 : 127749 : else if (TREE_CODE (niter) == MINUS_EXPR
5101 : 127749 : && integer_onep (TREE_OPERAND (niter, 1)))
5102 : : {
5103 : 73690 : niter = TREE_OPERAND (niter, 0);
5104 : 73690 : after_adjust = false;
5105 : : }
5106 : : }
5107 : :
5108 : 3747463 : tree_to_aff_combination (iv->step, TREE_TYPE (iv->step), &step);
5109 : 3747463 : aff_combination_convert (&step, steptype);
5110 : 3747463 : tree_to_aff_combination (niter, TREE_TYPE (niter), &nit);
5111 : 3747463 : aff_combination_convert (&nit, steptype);
5112 : 3747463 : aff_combination_mult (&nit, &step, &delta);
5113 : 3747463 : if (after_adjust)
5114 : 3109815 : aff_combination_add (&delta, &step);
5115 : :
5116 : 3747463 : tree_to_aff_combination (iv->base, type, val);
5117 : 3747463 : if (!POINTER_TYPE_P (type))
5118 : 3642799 : aff_combination_convert (val, steptype);
5119 : 3747463 : aff_combination_add (val, &delta);
5120 : 3747463 : }
5121 : :
5122 : : /* Returns period of induction variable iv. */
5123 : :
5124 : : static tree
5125 : 4026251 : iv_period (struct iv *iv)
5126 : : {
5127 : 4026251 : tree step = iv->step, period, type;
5128 : 4026251 : tree pow2div;
5129 : :
5130 : 4026251 : gcc_assert (step && TREE_CODE (step) == INTEGER_CST);
5131 : :
5132 : 4026251 : type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (step));
5133 : : /* Period of the iv is lcm (step, type_range)/step -1,
5134 : : i.e., N*type_range/step - 1. Since type range is power
5135 : : of two, N == (step >> num_of_ending_zeros_binary (step),
5136 : : so the final result is
5137 : :
5138 : : (type_range >> num_of_ending_zeros_binary (step)) - 1
5139 : :
5140 : : */
5141 : 4026251 : pow2div = num_ending_zeros (step);
5142 : :
5143 : 12078753 : period = build_low_bits_mask (type,
5144 : 4026251 : (TYPE_PRECISION (type)
5145 : 4026251 : - tree_to_uhwi (pow2div)));
5146 : :
5147 : 4026251 : return period;
5148 : : }
5149 : :
5150 : : /* Returns the comparison operator used when eliminating the iv USE. */
5151 : :
5152 : : static enum tree_code
5153 : 3747463 : iv_elimination_compare (struct ivopts_data *data, struct iv_use *use)
5154 : : {
5155 : 3747463 : class loop *loop = data->current_loop;
5156 : 3747463 : basic_block ex_bb;
5157 : 3747463 : edge exit;
5158 : :
5159 : 3747463 : ex_bb = gimple_bb (use->stmt);
5160 : 3747463 : exit = EDGE_SUCC (ex_bb, 0);
5161 : 3747463 : if (flow_bb_inside_loop_p (loop, exit->dest))
5162 : 2826021 : exit = EDGE_SUCC (ex_bb, 1);
5163 : :
5164 : 3747463 : return (exit->flags & EDGE_TRUE_VALUE ? EQ_EXPR : NE_EXPR);
5165 : : }
5166 : :
5167 : : /* Returns true if we can prove that BASE - OFFSET does not overflow. For now,
5168 : : we only detect the situation that BASE = SOMETHING + OFFSET, where the
5169 : : calculation is performed in non-wrapping type.
5170 : :
5171 : : TODO: More generally, we could test for the situation that
5172 : : BASE = SOMETHING + OFFSET' and OFFSET is between OFFSET' and zero.
5173 : : This would require knowing the sign of OFFSET. */
5174 : :
5175 : : static bool
5176 : 474 : difference_cannot_overflow_p (struct ivopts_data *data, tree base, tree offset)
5177 : : {
5178 : 474 : enum tree_code code;
5179 : 474 : tree e1, e2;
5180 : 1422 : aff_tree aff_e1, aff_e2, aff_offset;
5181 : :
5182 : 474 : if (!nowrap_type_p (TREE_TYPE (base)))
5183 : : return false;
5184 : :
5185 : 474 : base = expand_simple_operations (base);
5186 : :
5187 : 474 : if (TREE_CODE (base) == SSA_NAME)
5188 : : {
5189 : 473 : gimple *stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (base);
5190 : :
5191 : 473 : if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
5192 : : return false;
5193 : :
5194 : 18 : code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
5195 : 18 : if (get_gimple_rhs_class (code) != GIMPLE_BINARY_RHS)
5196 : : return false;
5197 : :
5198 : 5 : e1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
5199 : 5 : e2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
5200 : : }
5201 : : else
5202 : : {
5203 : 1 : code = TREE_CODE (base);
5204 : 1 : if (get_gimple_rhs_class (code) != GIMPLE_BINARY_RHS)
5205 : : return false;
5206 : 0 : e1 = TREE_OPERAND (base, 0);
5207 : 0 : e2 = TREE_OPERAND (base, 1);
5208 : : }
5209 : :
5210 : : /* Use affine expansion as deeper inspection to prove the equality. */
5211 : 5 : tree_to_aff_combination_expand (e2, TREE_TYPE (e2),
5212 : : &aff_e2, &data->name_expansion_cache);
5213 : 5 : tree_to_aff_combination_expand (offset, TREE_TYPE (offset),
5214 : : &aff_offset, &data->name_expansion_cache);
5215 : 5 : aff_combination_scale (&aff_offset, -1);
5216 : 5 : switch (code)
5217 : : {
5218 : 3 : case PLUS_EXPR:
5219 : 3 : aff_combination_add (&aff_e2, &aff_offset);
5220 : 3 : if (aff_combination_zero_p (&aff_e2))
5221 : : return true;
5222 : :
5223 : 1 : tree_to_aff_combination_expand (e1, TREE_TYPE (e1),
5224 : : &aff_e1, &data->name_expansion_cache);
5225 : 1 : aff_combination_add (&aff_e1, &aff_offset);
5226 : 1 : return aff_combination_zero_p (&aff_e1);
5227 : :
5228 : 2 : case POINTER_PLUS_EXPR:
5229 : 2 : aff_combination_add (&aff_e2, &aff_offset);
5230 : 2 : return aff_combination_zero_p (&aff_e2);
5231 : :
5232 : : default:
5233 : : return false;
5234 : : }
5235 : 474 : }
5236 : :
5237 : : /* Tries to replace loop exit by one formulated in terms of a LT_EXPR
5238 : : comparison with CAND. NITER describes the number of iterations of
5239 : : the loops. If successful, the comparison in COMP_P is altered accordingly.
5240 : :
5241 : : We aim to handle the following situation:
5242 : :
5243 : : sometype *base, *p;
5244 : : int a, b, i;
5245 : :
5246 : : i = a;
5247 : : p = p_0 = base + a;
5248 : :
5249 : : do
5250 : : {
5251 : : bla (*p);
5252 : : p++;
5253 : : i++;
5254 : : }
5255 : : while (i < b);
5256 : :
5257 : : Here, the number of iterations of the loop is (a + 1 > b) ? 0 : b - a - 1.
5258 : : We aim to optimize this to
5259 : :
5260 : : p = p_0 = base + a;
5261 : : do
5262 : : {
5263 : : bla (*p);
5264 : : p++;
5265 : : }
5266 : : while (p < p_0 - a + b);
5267 : :
5268 : : This preserves the correctness, since the pointer arithmetics does not
5269 : : overflow. More precisely:
5270 : :
5271 : : 1) if a + 1 <= b, then p_0 - a + b is the final value of p, hence there is no
5272 : : overflow in computing it or the values of p.
5273 : : 2) if a + 1 > b, then we need to verify that the expression p_0 - a does not
5274 : : overflow. To prove this, we use the fact that p_0 = base + a. */
5275 : :
5276 : : static bool
5277 : 204385 : iv_elimination_compare_lt (struct ivopts_data *data,
5278 : : struct iv_cand *cand, enum tree_code *comp_p,
5279 : : class tree_niter_desc *niter)
5280 : : {
5281 : 204385 : tree cand_type, a, b, mbz, nit_type = TREE_TYPE (niter->niter), offset;
5282 : 613155 : class aff_tree nit, tmpa, tmpb;
5283 : 204385 : enum tree_code comp;
5284 : 204385 : HOST_WIDE_INT step;
5285 : :
5286 : : /* We need to know that the candidate induction variable does not overflow.
5287 : : While more complex analysis may be used to prove this, for now just
5288 : : check that the variable appears in the original program and that it
5289 : : is computed in a type that guarantees no overflows. */
5290 : 204385 : cand_type = TREE_TYPE (cand->iv->base);
5291 : 204385 : if (cand->pos != IP_ORIGINAL || !nowrap_type_p (cand_type))
5292 : 182896 : return false;
5293 : :
5294 : : /* Make sure that the loop iterates till the loop bound is hit, as otherwise
5295 : : the calculation of the BOUND could overflow, making the comparison
5296 : : invalid. */
5297 : 21489 : if (!data->loop_single_exit_p)
5298 : : return false;
5299 : :
5300 : : /* We need to be able to decide whether candidate is increasing or decreasing
5301 : : in order to choose the right comparison operator. */
5302 : 14463 : if (!cst_and_fits_in_hwi (cand->iv->step))
5303 : : return false;
5304 : 14463 : step = int_cst_value (cand->iv->step);
5305 : :
5306 : : /* Check that the number of iterations matches the expected pattern:
5307 : : a + 1 > b ? 0 : b - a - 1. */
5308 : 14463 : mbz = niter->may_be_zero;
5309 : 14463 : if (TREE_CODE (mbz) == GT_EXPR)
5310 : : {
5311 : : /* Handle a + 1 > b. */
5312 : 1596 : tree op0 = TREE_OPERAND (mbz, 0);
5313 : 1596 : if (TREE_CODE (op0) == PLUS_EXPR && integer_onep (TREE_OPERAND (op0, 1)))
5314 : : {
5315 : 795 : a = TREE_OPERAND (op0, 0);
5316 : 795 : b = TREE_OPERAND (mbz, 1);
5317 : : }
5318 : : else
5319 : 801 : return false;
5320 : : }
5321 : 12867 : else if (TREE_CODE (mbz) == LT_EXPR)
5322 : : {
5323 : 4405 : tree op1 = TREE_OPERAND (mbz, 1);
5324 : :
5325 : : /* Handle b < a + 1. */
5326 : 4405 : if (TREE_CODE (op1) == PLUS_EXPR && integer_onep (TREE_OPERAND (op1, 1)))
5327 : : {
5328 : 78 : a = TREE_OPERAND (op1, 0);
5329 : 78 : b = TREE_OPERAND (mbz, 0);
5330 : : }
5331 : : else
5332 : 4327 : return false;
5333 : : }
5334 : : else
5335 : : return false;
5336 : :
5337 : : /* Expected number of iterations is B - A - 1. Check that it matches
5338 : : the actual number, i.e., that B - A - NITER = 1. */
5339 : 873 : tree_to_aff_combination (niter->niter, nit_type, &nit);
5340 : 873 : tree_to_aff_combination (fold_convert (nit_type, a), nit_type, &tmpa);
5341 : 873 : tree_to_aff_combination (fold_convert (nit_type, b), nit_type, &tmpb);
5342 : 873 : aff_combination_scale (&nit, -1);
5343 : 873 : aff_combination_scale (&tmpa, -1);
5344 : 873 : aff_combination_add (&tmpb, &tmpa);
5345 : 873 : aff_combination_add (&tmpb, &nit);
5346 : 873 : if (tmpb.n != 0 || maybe_ne (tmpb.offset, 1))
5347 : 399 : return false;
5348 : :
5349 : : /* Finally, check that CAND->IV->BASE - CAND->IV->STEP * A does not
5350 : : overflow. */
5351 : 474 : offset = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (cand->iv->step),
5352 : : cand->iv->step,
5353 : : fold_convert (TREE_TYPE (cand->iv->step), a));
5354 : 474 : if (!difference_cannot_overflow_p (data, cand->iv->base, offset))
5355 : : return false;
5356 : :
5357 : : /* Determine the new comparison operator. */
5358 : 4 : comp = step < 0 ? GT_EXPR : LT_EXPR;
5359 : 4 : if (*comp_p == NE_EXPR)
5360 : 4 : *comp_p = comp;
5361 : 0 : else if (*comp_p == EQ_EXPR)
5362 : 0 : *comp_p = invert_tree_comparison (comp, false);
5363 : : else
5364 : 0 : gcc_unreachable ();
5365 : :
5366 : : return true;
5367 : 204385 : }
5368 : :
5369 : : /* Check whether it is possible to express the condition in USE by comparison
5370 : : of candidate CAND. If so, store the value compared with to BOUND, and the
5371 : : comparison operator to COMP. */
5372 : :
5373 : : static bool
5374 : 4906936 : may_eliminate_iv (struct ivopts_data *data,
5375 : : struct iv_use *use, struct iv_cand *cand, tree *bound,
5376 : : enum tree_code *comp)
5377 : : {
5378 : 4906936 : basic_block ex_bb;
5379 : 4906936 : edge exit;
5380 : 4906936 : tree period;
5381 : 4906936 : class loop *loop = data->current_loop;
5382 : 4906936 : aff_tree bnd;
5383 : 4906936 : class tree_niter_desc *desc = NULL;
5384 : :
5385 : 4906936 : if (TREE_CODE (cand->iv->step) != INTEGER_CST)
5386 : : return false;
5387 : :
5388 : : /* For now works only for exits that dominate the loop latch.
5389 : : TODO: extend to other conditions inside loop body. */
5390 : 4713860 : ex_bb = gimple_bb (use->stmt);
5391 : 4713860 : if (use->stmt != last_nondebug_stmt (ex_bb)
5392 : 4577970 : || gimple_code (use->stmt) != GIMPLE_COND
5393 : 9288910 : || !dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loop->latch, ex_bb))
5394 : 249461 : return false;
5395 : :
5396 : 4464399 : exit = EDGE_SUCC (ex_bb, 0);
5397 : 4464399 : if (flow_bb_inside_loop_p (loop, exit->dest))
5398 : 3386607 : exit = EDGE_SUCC (ex_bb, 1);
5399 : 4464399 : if (flow_bb_inside_loop_p (loop, exit->dest))
5400 : : return false;
5401 : :
5402 : 4347295 : desc = niter_for_exit (data, exit);
5403 : 4347295 : if (!desc)
5404 : : return false;
5405 : :
5406 : : /* Determine whether we can use the variable to test the exit condition.
5407 : : This is the case iff the period of the induction variable is greater
5408 : : than the number of iterations for which the exit condition is true. */
5409 : 4026251 : period = iv_period (cand->iv);
5410 : :
5411 : : /* If the number of iterations is constant, compare against it directly. */
5412 : 4026251 : if (TREE_CODE (desc->niter) == INTEGER_CST)
5413 : : {
5414 : : /* See cand_value_at. */
5415 : 2643426 : if (stmt_after_increment (loop, cand, use->stmt))
5416 : : {
5417 : 2581780 : if (!tree_int_cst_lt (desc->niter, period))
5418 : : return false;
5419 : : }
5420 : : else
5421 : : {
5422 : 61646 : if (tree_int_cst_lt (period, desc->niter))
5423 : : return false;
5424 : : }
5425 : : }
5426 : :
5427 : : /* If not, and if this is the only possible exit of the loop, see whether
5428 : : we can get a conservative estimate on the number of iterations of the
5429 : : entire loop and compare against that instead. */
5430 : : else
5431 : : {
5432 : 1382825 : widest_int period_value, max_niter;
5433 : :
5434 : 1382825 : max_niter = desc->max;
5435 : 1382825 : if (stmt_after_increment (loop, cand, use->stmt))
5436 : 1177649 : max_niter += 1;
5437 : 1382825 : period_value = wi::to_widest (period);
5438 : 1382825 : if (wi::gtu_p (max_niter, period_value))
5439 : : {
5440 : : /* See if we can take advantage of inferred loop bound
5441 : : information. */
5442 : 477871 : if (data->loop_single_exit_p)
5443 : : {
5444 : 273702 : if (!max_loop_iterations (loop, &max_niter))
5445 : : return false;
5446 : : /* The loop bound is already adjusted by adding 1. */
5447 : 273702 : if (wi::gtu_p (max_niter, period_value))
5448 : : return false;
5449 : : }
5450 : : else
5451 : : return false;
5452 : : }
5453 : 1382825 : }
5454 : :
5455 : : /* For doloop IV cand, the bound would be zero. It's safe whether
5456 : : may_be_zero set or not. */
5457 : 3747463 : if (cand->doloop_p)
5458 : : {
5459 : 0 : *bound = build_int_cst (TREE_TYPE (cand->iv->base), 0);
5460 : 0 : *comp = iv_elimination_compare (data, use);
5461 : 0 : return true;
5462 : : }
5463 : :
5464 : 3747463 : cand_value_at (loop, cand, use->stmt, desc, &bnd);
5465 : :
5466 : 3747463 : *bound = fold_convert (TREE_TYPE (cand->iv->base),
5467 : : aff_combination_to_tree (&bnd));
5468 : 3747463 : *comp = iv_elimination_compare (data, use);
5469 : :
5470 : : /* It is unlikely that computing the number of iterations using division
5471 : : would be more profitable than keeping the original induction variable. */
5472 : 3747463 : bool cond_overflow_p;
5473 : 3747463 : if (expression_expensive_p (*bound, &cond_overflow_p))
5474 : : return false;
5475 : :
5476 : : /* Sometimes, it is possible to handle the situation that the number of
5477 : : iterations may be zero unless additional assumptions by using <
5478 : : instead of != in the exit condition.
5479 : :
5480 : : TODO: we could also calculate the value MAY_BE_ZERO ? 0 : NITER and
5481 : : base the exit condition on it. However, that is often too
5482 : : expensive. */
5483 : 3738459 : if (!integer_zerop (desc->may_be_zero))
5484 : 204385 : return iv_elimination_compare_lt (data, cand, comp, desc);
5485 : :
5486 : : return true;
5487 : 4906936 : }
5488 : :
5489 : : /* Calculates the cost of BOUND, if it is a PARM_DECL. A PARM_DECL must
5490 : : be copied, if it is used in the loop body and DATA->body_includes_call. */
5491 : :
5492 : : static int
5493 : 8315608 : parm_decl_cost (struct ivopts_data *data, tree bound)
5494 : : {
5495 : 8315608 : tree sbound = bound;
5496 : 8315608 : STRIP_NOPS (sbound);
5497 : :
5498 : 8315608 : if (TREE_CODE (sbound) == SSA_NAME
5499 : 2905717 : && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (sbound)
5500 : 154908 : && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (sbound)) == PARM_DECL
5501 : 8468382 : && data->body_includes_call)
5502 : 39146 : return COSTS_N_INSNS (1);
5503 : :
5504 : : return 0;
5505 : : }
5506 : :
5507 : : /* Determines cost of computing the use in GROUP with CAND in a condition. */
5508 : :
5509 : : static bool
5510 : 5918122 : determine_group_iv_cost_cond (struct ivopts_data *data,
5511 : : struct iv_group *group, struct iv_cand *cand)
5512 : : {
5513 : 5918122 : tree bound = NULL_TREE;
5514 : 5918122 : struct iv *cmp_iv;
5515 : 5918122 : bitmap inv_exprs = NULL;
5516 : 5918122 : bitmap inv_vars_elim = NULL, inv_vars_express = NULL, inv_vars;
5517 : 5918122 : comp_cost elim_cost = infinite_cost, express_cost, cost, bound_cost;
5518 : 5918122 : enum comp_iv_rewrite rewrite_type;
5519 : 5918122 : iv_inv_expr_ent *inv_expr_elim = NULL, *inv_expr_express = NULL, *inv_expr;
5520 : 5918122 : tree *control_var, *bound_cst;
5521 : 5918122 : enum tree_code comp = ERROR_MARK;
5522 : 5918122 : struct iv_use *use = group->vuses[0];
5523 : :
5524 : : /* Extract condition operands. */
5525 : 5918122 : rewrite_type = extract_cond_operands (data, use->stmt, &control_var,
5526 : : &bound_cst, NULL, &cmp_iv);
5527 : 5918122 : gcc_assert (rewrite_type != COMP_IV_NA);
5528 : :
5529 : : /* Try iv elimination. */
5530 : 5918122 : if (rewrite_type == COMP_IV_ELIM
5531 : 5918122 : && may_eliminate_iv (data, use, cand, &bound, &comp))
5532 : : {
5533 : 3534078 : elim_cost = force_var_cost (data, bound, &inv_vars_elim);
5534 : 3534078 : if (elim_cost.cost == 0)
5535 : 2431661 : elim_cost.cost = parm_decl_cost (data, bound);
5536 : 1102417 : else if (TREE_CODE (bound) == INTEGER_CST)
5537 : 0 : elim_cost.cost = 0;
5538 : : /* If we replace a loop condition 'i < n' with 'p < base + n',
5539 : : inv_vars_elim will have 'base' and 'n' set, which implies that both
5540 : : 'base' and 'n' will be live during the loop. More likely,
5541 : : 'base + n' will be loop invariant, resulting in only one live value
5542 : : during the loop. So in that case we clear inv_vars_elim and set
5543 : : inv_expr_elim instead. */
5544 : 3534078 : if (inv_vars_elim && bitmap_count_bits (inv_vars_elim) > 1)
5545 : : {
5546 : 290810 : inv_expr_elim = get_loop_invariant_expr (data, bound);
5547 : 290810 : bitmap_clear (inv_vars_elim);
5548 : : }
5549 : : /* The bound is a loop invariant, so it will be only computed
5550 : : once. */
5551 : 3534078 : elim_cost.cost = adjust_setup_cost (data, elim_cost.cost);
5552 : : }
5553 : :
5554 : : /* When the condition is a comparison of the candidate IV against
5555 : : zero, prefer this IV.
5556 : :
5557 : : TODO: The constant that we're subtracting from the cost should
5558 : : be target-dependent. This information should be added to the
5559 : : target costs for each backend. */
5560 : 5918122 : if (!elim_cost.infinite_cost_p () /* Do not try to decrease infinite! */
5561 : 3534078 : && integer_zerop (*bound_cst)
5562 : 8503043 : && (operand_equal_p (*control_var, cand->var_after, 0)
5563 : 2336375 : || operand_equal_p (*control_var, cand->var_before, 0)))
5564 : 254188 : elim_cost -= 1;
5565 : :
5566 : 5918122 : express_cost = get_computation_cost (data, use, cand, false,
5567 : : &inv_vars_express, NULL,
5568 : : &inv_expr_express);
5569 : 5918122 : if (cmp_iv != NULL)
5570 : 4995678 : find_inv_vars (data, &cmp_iv->base, &inv_vars_express);
5571 : :
5572 : : /* Count the cost of the original bound as well. */
5573 : 5918122 : bound_cost = force_var_cost (data, *bound_cst, NULL);
5574 : 5918122 : if (bound_cost.cost == 0)
5575 : 5883947 : bound_cost.cost = parm_decl_cost (data, *bound_cst);
5576 : 34175 : else if (TREE_CODE (*bound_cst) == INTEGER_CST)
5577 : 0 : bound_cost.cost = 0;
5578 : 5918122 : express_cost += bound_cost;
5579 : :
5580 : : /* Choose the better approach, preferring the eliminated IV. */
5581 : 5918122 : if (elim_cost <= express_cost)
5582 : : {
5583 : 4464422 : cost = elim_cost;
5584 : 4464422 : inv_vars = inv_vars_elim;
5585 : 4464422 : inv_vars_elim = NULL;
5586 : 4464422 : inv_expr = inv_expr_elim;
5587 : : /* For doloop candidate/use pair, adjust to zero cost. */
5588 : 4464422 : if (group->doloop_p && cand->doloop_p && elim_cost.cost > no_cost.cost)
5589 : 0 : cost = no_cost;
5590 : : }
5591 : : else
5592 : : {
5593 : 1453700 : cost = express_cost;
5594 : 1453700 : inv_vars = inv_vars_express;
5595 : 1453700 : inv_vars_express = NULL;
5596 : 1453700 : bound = NULL_TREE;
5597 : 1453700 : comp = ERROR_MARK;
5598 : 1453700 : inv_expr = inv_expr_express;
5599 : : }
5600 : :
5601 : 5918122 : if (inv_expr)
5602 : : {
5603 : 588207 : inv_exprs = BITMAP_ALLOC (NULL);
5604 : 588207 : bitmap_set_bit (inv_exprs, inv_expr->id);
5605 : : }
5606 : 5918122 : set_group_iv_cost (data, group, cand, cost,
5607 : : inv_vars, bound, comp, inv_exprs);
5608 : :
5609 : 5918122 : if (inv_vars_elim)
5610 : 19290 : BITMAP_FREE (inv_vars_elim);
5611 : 5918122 : if (inv_vars_express)
5612 : 1241991 : BITMAP_FREE (inv_vars_express);
5613 : :
5614 : 5918122 : return !cost.infinite_cost_p ();
5615 : : }
5616 : :
5617 : : /* Determines cost of computing uses in GROUP with CAND. Returns false
5618 : : if USE cannot be represented with CAND. */
5619 : :
5620 : : static bool
5621 : 17750607 : determine_group_iv_cost (struct ivopts_data *data,
5622 : : struct iv_group *group, struct iv_cand *cand)
5623 : : {
5624 : 17750607 : switch (group->type)
5625 : : {
5626 : 5566876 : case USE_NONLINEAR_EXPR:
5627 : 5566876 : return determine_group_iv_cost_generic (data, group, cand);
5628 : :
5629 : 6265609 : case USE_REF_ADDRESS:
5630 : 6265609 : case USE_PTR_ADDRESS:
5631 : 6265609 : return determine_group_iv_cost_address (data, group, cand);
5632 : :
5633 : 5918122 : case USE_COMPARE:
5634 : 5918122 : return determine_group_iv_cost_cond (data, group, cand);
5635 : :
5636 : 0 : default:
5637 : 0 : gcc_unreachable ();
5638 : : }
5639 : : }
5640 : :
5641 : : /* Return true if get_computation_cost indicates that autoincrement is
5642 : : a possibility for the pair of USE and CAND, false otherwise. */
5643 : :
5644 : : static bool
5645 : 1273666 : autoinc_possible_for_pair (struct ivopts_data *data, struct iv_use *use,
5646 : : struct iv_cand *cand)
5647 : : {
5648 : 1273666 : if (!address_p (use->type))
5649 : : return false;
5650 : :
5651 : 413601 : bool can_autoinc = false;
5652 : 413601 : get_computation_cost (data, use, cand, true, NULL, &can_autoinc, NULL);
5653 : 413601 : return can_autoinc;
5654 : : }
5655 : :
5656 : : /* Examine IP_ORIGINAL candidates to see if they are incremented next to a
5657 : : use that allows autoincrement, and set their AINC_USE if possible. */
5658 : :
5659 : : static void
5660 : 504910 : set_autoinc_for_original_candidates (struct ivopts_data *data)
5661 : : {
5662 : 504910 : unsigned i, j;
5663 : :
5664 : 5135713 : for (i = 0; i < data->vcands.length (); i++)
5665 : : {
5666 : 4630803 : struct iv_cand *cand = data->vcands[i];
5667 : 4630803 : struct iv_use *closest_before = NULL;
5668 : 4630803 : struct iv_use *closest_after = NULL;
5669 : 4630803 : if (cand->pos != IP_ORIGINAL)
5670 : 3762260 : continue;
5671 : :
5672 : 3835128 : for (j = 0; j < data->vgroups.length (); j++)
5673 : : {
5674 : 2966585 : struct iv_group *group = data->vgroups[j];
5675 : 2966585 : struct iv_use *use = group->vuses[0];
5676 : 2966585 : unsigned uid = gimple_uid (use->stmt);
5677 : :
5678 : 2966585 : if (gimple_bb (use->stmt) != gimple_bb (cand->incremented_at))
5679 : 1182310 : continue;
5680 : :
5681 : 1784275 : if (uid < gimple_uid (cand->incremented_at)
5682 : 1784275 : && (closest_before == NULL
5683 : 380916 : || uid > gimple_uid (closest_before->stmt)))
5684 : : closest_before = use;
5685 : :
5686 : 1784275 : if (uid > gimple_uid (cand->incremented_at)
5687 : 1784275 : && (closest_after == NULL
5688 : 69705 : || uid < gimple_uid (closest_after->stmt)))
5689 : : closest_after = use;
5690 : : }
5691 : :
5692 : 868543 : if (closest_before != NULL
5693 : 868543 : && autoinc_possible_for_pair (data, closest_before, cand))
5694 : 0 : cand->ainc_use = closest_before;
5695 : 868543 : else if (closest_after != NULL
5696 : 868543 : && autoinc_possible_for_pair (data, closest_after, cand))
5697 : 0 : cand->ainc_use = closest_after;
5698 : : }
5699 : 504910 : }
5700 : :
5701 : : /* Relate compare use with all candidates. */
5702 : :
5703 : : static void
5704 : 298 : relate_compare_use_with_all_cands (struct ivopts_data *data)
5705 : : {
5706 : 298 : unsigned i, count = data->vcands.length ();
5707 : 9854 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
5708 : : {
5709 : 9556 : struct iv_group *group = data->vgroups[i];
5710 : :
5711 : 9556 : if (group->type == USE_COMPARE)
5712 : 1990 : bitmap_set_range (group->related_cands, 0, count);
5713 : : }
5714 : 298 : }
5715 : :
5716 : : /* If PREFERRED_MODE is suitable and profitable, use the preferred
5717 : : PREFERRED_MODE to compute doloop iv base from niter: base = niter + 1. */
5718 : :
5719 : : static tree
5720 : 0 : compute_doloop_base_on_mode (machine_mode preferred_mode, tree niter,
5721 : : const widest_int &iterations_max)
5722 : : {
5723 : 0 : tree ntype = TREE_TYPE (niter);
5724 : 0 : tree pref_type = lang_hooks.types.type_for_mode (preferred_mode, 1);
5725 : 0 : if (!pref_type)
5726 : 0 : return fold_build2 (PLUS_EXPR, ntype, unshare_expr (niter),
5727 : : build_int_cst (ntype, 1));
5728 : :
5729 : 0 : gcc_assert (TREE_CODE (pref_type) == INTEGER_TYPE);
5730 : :
5731 : 0 : int prec = TYPE_PRECISION (ntype);
5732 : 0 : int pref_prec = TYPE_PRECISION (pref_type);
5733 : :
5734 : 0 : tree base;
5735 : :
5736 : : /* Check if the PREFERRED_MODED is able to present niter. */
5737 : 0 : if (pref_prec > prec
5738 : 0 : || wi::ltu_p (iterations_max,
5739 : 0 : widest_int::from (wi::max_value (pref_prec, UNSIGNED),
5740 : : UNSIGNED)))
5741 : : {
5742 : : /* No wrap, it is safe to use preferred type after niter + 1. */
5743 : 0 : if (wi::ltu_p (iterations_max,
5744 : 0 : widest_int::from (wi::max_value (prec, UNSIGNED),
5745 : : UNSIGNED)))
5746 : : {
5747 : : /* This could help to optimize "-1 +1" pair when niter looks
5748 : : like "n-1": n is in original mode. "base = (n - 1) + 1"
5749 : : in PREFERRED_MODED: it could be base = (PREFERRED_TYPE)n. */
5750 : 0 : base = fold_build2 (PLUS_EXPR, ntype, unshare_expr (niter),
5751 : : build_int_cst (ntype, 1));
5752 : 0 : base = fold_convert (pref_type, base);
5753 : : }
5754 : :
5755 : : /* To avoid wrap, convert niter to preferred type before plus 1. */
5756 : : else
5757 : : {
5758 : 0 : niter = fold_convert (pref_type, niter);
5759 : 0 : base = fold_build2 (PLUS_EXPR, pref_type, unshare_expr (niter),
5760 : : build_int_cst (pref_type, 1));
5761 : : }
5762 : : }
5763 : : else
5764 : 0 : base = fold_build2 (PLUS_EXPR, ntype, unshare_expr (niter),
5765 : : build_int_cst (ntype, 1));
5766 : : return base;
5767 : : }
5768 : :
5769 : : /* Add one doloop dedicated IV candidate:
5770 : : - Base is (may_be_zero ? 1 : (niter + 1)).
5771 : : - Step is -1. */
5772 : :
5773 : : static void
5774 : 0 : add_iv_candidate_for_doloop (struct ivopts_data *data)
5775 : : {
5776 : 0 : tree_niter_desc *niter_desc = niter_for_single_dom_exit (data);
5777 : 0 : gcc_assert (niter_desc && niter_desc->assumptions);
5778 : :
5779 : 0 : tree niter = niter_desc->niter;
5780 : 0 : tree ntype = TREE_TYPE (niter);
5781 : 0 : gcc_assert (TREE_CODE (ntype) == INTEGER_TYPE);
5782 : :
5783 : 0 : tree may_be_zero = niter_desc->may_be_zero;
5784 : 0 : if (may_be_zero && integer_zerop (may_be_zero))
5785 : : may_be_zero = NULL_TREE;
5786 : 0 : if (may_be_zero)
5787 : : {
5788 : 0 : if (COMPARISON_CLASS_P (may_be_zero))
5789 : : {
5790 : 0 : niter = fold_build3 (COND_EXPR, ntype, may_be_zero,
5791 : : build_int_cst (ntype, 0),
5792 : : rewrite_to_non_trapping_overflow (niter));
5793 : : }
5794 : : /* Don't try to obtain the iteration count expression when may_be_zero is
5795 : : integer_nonzerop (actually iteration count is one) or else. */
5796 : : else
5797 : : return;
5798 : : }
5799 : :
5800 : 0 : machine_mode mode = TYPE_MODE (ntype);
5801 : 0 : machine_mode pref_mode = targetm.preferred_doloop_mode (mode);
5802 : :
5803 : 0 : tree base;
5804 : 0 : if (mode != pref_mode)
5805 : : {
5806 : 0 : base = compute_doloop_base_on_mode (pref_mode, niter, niter_desc->max);
5807 : 0 : ntype = TREE_TYPE (base);
5808 : : }
5809 : : else
5810 : 0 : base = fold_build2 (PLUS_EXPR, ntype, unshare_expr (niter),
5811 : : build_int_cst (ntype, 1));
5812 : :
5813 : :
5814 : 0 : add_candidate (data, base, build_int_cst (ntype, -1), true, NULL, NULL, true);
5815 : : }
5816 : :
5817 : : /* Finds the candidates for the induction variables. */
5818 : :
5819 : : static void
5820 : 504910 : find_iv_candidates (struct ivopts_data *data)
5821 : : {
5822 : : /* Add commonly used ivs. */
5823 : 504910 : add_standard_iv_candidates (data);
5824 : :
5825 : : /* Add doloop dedicated ivs. */
5826 : 504910 : if (data->doloop_use_p)
5827 : 0 : add_iv_candidate_for_doloop (data);
5828 : :
5829 : : /* Add old induction variables. */
5830 : 504910 : add_iv_candidate_for_bivs (data);
5831 : :
5832 : : /* Add induction variables derived from uses. */
5833 : 504910 : add_iv_candidate_for_groups (data);
5834 : :
5835 : 504910 : set_autoinc_for_original_candidates (data);
5836 : :
5837 : : /* Record the important candidates. */
5838 : 504910 : record_important_candidates (data);
5839 : :
5840 : : /* Relate compare iv_use with all candidates. */
5841 : 504910 : if (!data->consider_all_candidates)
5842 : 298 : relate_compare_use_with_all_cands (data);
5843 : :
5844 : 504910 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5845 : : {
5846 : 67 : unsigned i;
5847 : :
5848 : 67 : fprintf (dump_file, "\n<Important Candidates>:\t");
5849 : 820 : for (i = 0; i < data->vcands.length (); i++)
5850 : 686 : if (data->vcands[i]->important)
5851 : 492 : fprintf (dump_file, " %d,", data->vcands[i]->id);
5852 : 67 : fprintf (dump_file, "\n");
5853 : :
5854 : 67 : fprintf (dump_file, "\n<Group, Cand> Related:\n");
5855 : 287 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
5856 : : {
5857 : 220 : struct iv_group *group = data->vgroups[i];
5858 : :
5859 : 220 : if (group->related_cands)
5860 : : {
5861 : 220 : fprintf (dump_file, " Group %d:\t", group->id);
5862 : 220 : dump_bitmap (dump_file, group->related_cands);
5863 : : }
5864 : : }
5865 : 67 : fprintf (dump_file, "\n");
5866 : : }
5867 : 504910 : }
5868 : :
5869 : : /* Determines costs of computing use of iv with an iv candidate. */
5870 : :
5871 : : static void
5872 : 504910 : determine_group_iv_costs (struct ivopts_data *data)
5873 : : {
5874 : 504910 : unsigned i, j;
5875 : 504910 : struct iv_cand *cand;
5876 : 504910 : struct iv_group *group;
5877 : 504910 : bitmap to_clear = BITMAP_ALLOC (NULL);
5878 : :
5879 : 504910 : alloc_use_cost_map (data);
5880 : :
5881 : 2151149 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
5882 : : {
5883 : 1646239 : group = data->vgroups[i];
5884 : :
5885 : 1646239 : if (data->consider_all_candidates)
5886 : : {
5887 : 19043135 : for (j = 0; j < data->vcands.length (); j++)
5888 : : {
5889 : 17396896 : cand = data->vcands[j];
5890 : 17396896 : determine_group_iv_cost (data, group, cand);
5891 : : }
5892 : : }
5893 : : else
5894 : : {
5895 : 9556 : bitmap_iterator bi;
5896 : :
5897 : 363267 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (group->related_cands, 0, j, bi)
5898 : : {
5899 : 353711 : cand = data->vcands[j];
5900 : 353711 : if (!determine_group_iv_cost (data, group, cand))
5901 : 214759 : bitmap_set_bit (to_clear, j);
5902 : : }
5903 : :
5904 : : /* Remove the candidates for that the cost is infinite from
5905 : : the list of related candidates. */
5906 : 9556 : bitmap_and_compl_into (group->related_cands, to_clear);
5907 : 9556 : bitmap_clear (to_clear);
5908 : : }
5909 : : }
5910 : :
5911 : 504910 : BITMAP_FREE (to_clear);
5912 : :
5913 : 504910 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5914 : : {
5915 : 67 : bitmap_iterator bi;
5916 : :
5917 : : /* Dump invariant variables. */
5918 : 67 : fprintf (dump_file, "\n<Invariant Vars>:\n");
5919 : 1041 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (data->relevant, 0, i, bi)
5920 : : {
5921 : 974 : struct version_info *info = ver_info (data, i);
5922 : 974 : if (info->inv_id)
5923 : : {
5924 : 222 : fprintf (dump_file, "Inv %d:\t", info->inv_id);
5925 : 222 : print_generic_expr (dump_file, info->name, TDF_SLIM);
5926 : 222 : fprintf (dump_file, "%s\n",
5927 : 222 : info->has_nonlin_use ? "" : "\t(eliminable)");
5928 : : }
5929 : : }
5930 : :
5931 : : /* Dump invariant expressions. */
5932 : 67 : fprintf (dump_file, "\n<Invariant Expressions>:\n");
5933 : 67 : auto_vec <iv_inv_expr_ent *> list (data->inv_expr_tab->elements ());
5934 : :
5935 : 439 : for (hash_table<iv_inv_expr_hasher>::iterator it
5936 : 506 : = data->inv_expr_tab->begin (); it != data->inv_expr_tab->end ();
5937 : 372 : ++it)
5938 : 372 : list.safe_push (*it);
5939 : :
5940 : 67 : list.qsort (sort_iv_inv_expr_ent);
5941 : :
5942 : 439 : for (i = 0; i < list.length (); ++i)
5943 : : {
5944 : 372 : fprintf (dump_file, "inv_expr %d: \t", list[i]->id);
5945 : 372 : print_generic_expr (dump_file, list[i]->expr, TDF_SLIM);
5946 : 372 : fprintf (dump_file, "\n");
5947 : : }
5948 : :
5949 : 67 : fprintf (dump_file, "\n<Group-candidate Costs>:\n");
5950 : :
5951 : 287 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
5952 : : {
5953 : 220 : group = data->vgroups[i];
5954 : :
5955 : 220 : fprintf (dump_file, "Group %d:\n", i);
5956 : 220 : fprintf (dump_file, " cand\tcost\tcompl.\tinv.expr.\tinv.vars\n");
5957 : 2982 : for (j = 0; j < group->n_map_members; j++)
5958 : : {
5959 : 3856 : if (!group->cost_map[j].cand
5960 : 2762 : || group->cost_map[j].cost.infinite_cost_p ())
5961 : 1094 : continue;
5962 : :
5963 : 1668 : fprintf (dump_file, " %d\t%" PRId64 "\t%d\t",
5964 : 1668 : group->cost_map[j].cand->id,
5965 : : group->cost_map[j].cost.cost,
5966 : 1668 : group->cost_map[j].cost.complexity);
5967 : 1668 : if (!group->cost_map[j].inv_exprs
5968 : 1668 : || bitmap_empty_p (group->cost_map[j].inv_exprs))
5969 : 1168 : fprintf (dump_file, "NIL;\t");
5970 : : else
5971 : 500 : bitmap_print (dump_file,
5972 : : group->cost_map[j].inv_exprs, "", ";\t");
5973 : 1668 : if (!group->cost_map[j].inv_vars
5974 : 1668 : || bitmap_empty_p (group->cost_map[j].inv_vars))
5975 : 1347 : fprintf (dump_file, "NIL;\n");
5976 : : else
5977 : 321 : bitmap_print (dump_file,
5978 : : group->cost_map[j].inv_vars, "", "\n");
5979 : : }
5980 : :
5981 : 220 : fprintf (dump_file, "\n");
5982 : : }
5983 : 67 : fprintf (dump_file, "\n");
5984 : 67 : }
5985 : 504910 : }
5986 : :
5987 : : /* Determines cost of the candidate CAND. */
5988 : :
5989 : : static void
5990 : 4630803 : determine_iv_cost (struct ivopts_data *data, struct iv_cand *cand)
5991 : : {
5992 : 4630803 : comp_cost cost_base;
5993 : 4630803 : int64_t cost, cost_step;
5994 : 4630803 : tree base;
5995 : :
5996 : 4630803 : gcc_assert (cand->iv != NULL);
5997 : :
5998 : : /* There are two costs associated with the candidate -- its increment
5999 : : and its initialization. The second is almost negligible for any loop
6000 : : that rolls enough, so we take it just very little into account. */
6001 : :
6002 : 4630803 : base = cand->iv->base;
6003 : 4630803 : cost_base = force_var_cost (data, base, NULL);
6004 : : /* It will be exceptional that the iv register happens to be initialized with
6005 : : the proper value at no cost. In general, there will at least be a regcopy
6006 : : or a const set. */
6007 : 4630803 : if (cost_base.cost == 0)
6008 : 3667582 : cost_base.cost = COSTS_N_INSNS (1);
6009 : : /* Doloop decrement should be considered as zero cost. */
6010 : 4630803 : if (cand->doloop_p)
6011 : : cost_step = 0;
6012 : : else
6013 : 4630803 : cost_step = add_cost (data->speed, TYPE_MODE (TREE_TYPE (base)));
6014 : 4630803 : cost = cost_step + adjust_setup_cost (data, cost_base.cost);
6015 : :
6016 : : /* Prefer the original ivs unless we may gain something by replacing it.
6017 : : The reason is to make debugging simpler; so this is not relevant for
6018 : : artificial ivs created by other optimization passes. */
6019 : 4630803 : if ((cand->pos != IP_ORIGINAL
6020 : 868543 : || !SSA_NAME_VAR (cand->var_before)
6021 : 441759 : || DECL_ARTIFICIAL (SSA_NAME_VAR (cand->var_before)))
6022 : : /* Prefer doloop as well. */
6023 : 5151051 : && !cand->doloop_p)
6024 : 4282508 : cost++;
6025 : :
6026 : : /* Prefer not to insert statements into latch unless there are some
6027 : : already (so that we do not create unnecessary jumps). */
6028 : 4630803 : if (cand->pos == IP_END
6029 : 4630803 : && empty_block_p (ip_end_pos (data->current_loop)))
6030 : 1741 : cost++;
6031 : :
6032 : 4630803 : cand->cost = cost;
6033 : 4630803 : cand->cost_step = cost_step;
6034 : 4630803 : }
6035 : :
6036 : : /* Determines costs of computation of the candidates. */
6037 : :
6038 : : static void
6039 : 504910 : determine_iv_costs (struct ivopts_data *data)
6040 : : {
6041 : 504910 : unsigned i;
6042 : :
6043 : 504910 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6044 : : {
6045 : 67 : fprintf (dump_file, "<Candidate Costs>:\n");
6046 : 67 : fprintf (dump_file, " cand\tcost\n");
6047 : : }
6048 : :
6049 : 5135713 : for (i = 0; i < data->vcands.length (); i++)
6050 : : {
6051 : 4630803 : struct iv_cand *cand = data->vcands[i];
6052 : :
6053 : 4630803 : determine_iv_cost (data, cand);
6054 : :
6055 : 4630803 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6056 : 686 : fprintf (dump_file, " %d\t%d\n", i, cand->cost);
6057 : : }
6058 : :
6059 : 504910 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6060 : 67 : fprintf (dump_file, "\n");
6061 : 504910 : }
6062 : :
6063 : : /* Estimate register pressure for loop having N_INVS invariants and N_CANDS
6064 : : induction variables. Note N_INVS includes both invariant variables and
6065 : : invariant expressions. */
6066 : :
6067 : : static unsigned
6068 : 412594369 : ivopts_estimate_reg_pressure (struct ivopts_data *data, unsigned n_invs,
6069 : : unsigned n_cands)
6070 : : {
6071 : 412594369 : unsigned cost;
6072 : 412594369 : unsigned n_old = data->regs_used, n_new = n_invs + n_cands;
6073 : 412594369 : unsigned regs_needed = n_new + n_old, available_regs = target_avail_regs;
6074 : 412594369 : bool speed = data->speed;
6075 : :
6076 : : /* If there is a call in the loop body, the call-clobbered registers
6077 : : are not available for loop invariants. */
6078 : 412594369 : if (data->body_includes_call)
6079 : 91765962 : available_regs = available_regs - target_clobbered_regs;
6080 : :
6081 : : /* If we have enough registers. */
6082 : 412594369 : if (regs_needed + target_res_regs < available_regs)
6083 : : cost = n_new;
6084 : : /* If close to running out of registers, try to preserve them. */
6085 : 178020028 : else if (regs_needed <= available_regs)
6086 : 50733780 : cost = target_reg_cost [speed] * regs_needed;
6087 : : /* If we run out of available registers but the number of candidates
6088 : : does not, we penalize extra registers using target_spill_cost. */
6089 : 127286248 : else if (n_cands <= available_regs)
6090 : 113673737 : cost = target_reg_cost [speed] * available_regs
6091 : 113673737 : + target_spill_cost [speed] * (regs_needed - available_regs);
6092 : : /* If the number of candidates runs out available registers, we penalize
6093 : : extra candidate registers using target_spill_cost * 2. Because it is
6094 : : more expensive to spill induction variable than invariant. */
6095 : : else
6096 : 13612511 : cost = target_reg_cost [speed] * available_regs
6097 : 13612511 : + target_spill_cost [speed] * (n_cands - available_regs) * 2
6098 : 13612511 : + target_spill_cost [speed] * (regs_needed - n_cands);
6099 : :
6100 : : /* Finally, add the number of candidates, so that we prefer eliminating
6101 : : induction variables if possible. */
6102 : 412594369 : return cost + n_cands;
6103 : : }
6104 : :
6105 : : /* For each size of the induction variable set determine the penalty. */
6106 : :
6107 : : static void
6108 : 504910 : determine_set_costs (struct ivopts_data *data)
6109 : : {
6110 : 504910 : unsigned j, n;
6111 : 504910 : gphi *phi;
6112 : 504910 : gphi_iterator psi;
6113 : 504910 : tree op;
6114 : 504910 : class loop *loop = data->current_loop;
6115 : 504910 : bitmap_iterator bi;
6116 : :
6117 : 504910 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6118 : : {
6119 : 67 : fprintf (dump_file, "<Global Costs>:\n");
6120 : 67 : fprintf (dump_file, " target_avail_regs %d\n", target_avail_regs);
6121 : 67 : fprintf (dump_file, " target_clobbered_regs %d\n", target_clobbered_regs);
6122 : 67 : fprintf (dump_file, " target_reg_cost %d\n", target_reg_cost[data->speed]);
6123 : 67 : fprintf (dump_file, " target_spill_cost %d\n", target_spill_cost[data->speed]);
6124 : : }
6125 : :
6126 : 504910 : n = 0;
6127 : 1969444 : for (psi = gsi_start_phis (loop->header); !gsi_end_p (psi); gsi_next (&psi))
6128 : : {
6129 : 1464534 : phi = psi.phi ();
6130 : 1464534 : op = PHI_RESULT (phi);
6131 : :
6132 : 2929068 : if (virtual_operand_p (op))
6133 : 309649 : continue;
6134 : :
6135 : 1154885 : if (get_iv (data, op))
6136 : 873537 : continue;
6137 : :
6138 : 516794 : if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
6139 : 516623 : && !INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
6140 : 103791 : continue;
6141 : :
6142 : 177557 : n++;
6143 : : }
6144 : :
6145 : 5508676 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (data->relevant, 0, j, bi)
6146 : : {
6147 : 5003766 : struct version_info *info = ver_info (data, j);
6148 : :
6149 : 5003766 : if (info->inv_id && info->has_nonlin_use)
6150 : 507853 : n++;
6151 : : }
6152 : :
6153 : 504910 : data->regs_used = n;
6154 : 504910 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6155 : 67 : fprintf (dump_file, " regs_used %d\n", n);
6156 : :
6157 : 504910 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6158 : : {
6159 : 67 : fprintf (dump_file, " cost for size:\n");
6160 : 67 : fprintf (dump_file, " ivs\tcost\n");
6161 : 2144 : for (j = 0; j <= 2 * target_avail_regs; j++)
6162 : 2077 : fprintf (dump_file, " %d\t%d\n", j,
6163 : : ivopts_estimate_reg_pressure (data, 0, j));
6164 : 67 : fprintf (dump_file, "\n");
6165 : : }
6166 : 504910 : }
6167 : :
6168 : : /* Returns true if A is a cheaper cost pair than B. */
6169 : :
6170 : : static bool
6171 : 82446893 : cheaper_cost_pair (class cost_pair *a, class cost_pair *b)
6172 : : {
6173 : 82446893 : if (!a)
6174 : : return false;
6175 : :
6176 : 77185474 : if (!b)
6177 : : return true;
6178 : :
6179 : 73981911 : if (a->cost < b->cost)
6180 : : return true;
6181 : :
6182 : 54816844 : if (b->cost < a->cost)
6183 : : return false;
6184 : :
6185 : : /* In case the costs are the same, prefer the cheaper candidate. */
6186 : 31416458 : if (a->cand->cost < b->cand->cost)
6187 : : return true;
6188 : :
6189 : : return false;
6190 : : }
6191 : :
6192 : : /* Compare if A is a more expensive cost pair than B. Return 1, 0 and -1
6193 : : for more expensive, equal and cheaper respectively. */
6194 : :
6195 : : static int
6196 : 28936884 : compare_cost_pair (class cost_pair *a, class cost_pair *b)
6197 : : {
6198 : 28936884 : if (cheaper_cost_pair (a, b))
6199 : : return -1;
6200 : 22851974 : if (cheaper_cost_pair (b, a))
6201 : 14839053 : return 1;
6202 : :
6203 : : return 0;
6204 : : }
6205 : :
6206 : : /* Returns candidate by that USE is expressed in IVS. */
6207 : :
6208 : : static class cost_pair *
6209 : 274674409 : iv_ca_cand_for_group (class iv_ca *ivs, struct iv_group *group)
6210 : : {
6211 : 274674409 : return ivs->cand_for_group[group->id];
6212 : : }
6213 : :
6214 : : /* Computes the cost field of IVS structure. */
6215 : :
6216 : : static void
6217 : 412592044 : iv_ca_recount_cost (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs)
6218 : : {
6219 : 412592044 : comp_cost cost = ivs->cand_use_cost;
6220 : :
6221 : 412592044 : cost += ivs->cand_cost;
6222 : 412592044 : cost += ivopts_estimate_reg_pressure (data, ivs->n_invs, ivs->n_cands);
6223 : 412592044 : ivs->cost = cost;
6224 : 412592044 : }
6225 : :
6226 : : /* Remove use of invariants in set INVS by decreasing counter in N_INV_USES
6227 : : and IVS. */
6228 : :
6229 : : static void
6230 : 566307080 : iv_ca_set_remove_invs (class iv_ca *ivs, bitmap invs, unsigned *n_inv_uses)
6231 : : {
6232 : 566307080 : bitmap_iterator bi;
6233 : 566307080 : unsigned iid;
6234 : :
6235 : 566307080 : if (!invs)
6236 : 451254589 : return;
6237 : :
6238 : 115052491 : gcc_assert (n_inv_uses != NULL);
6239 : 198812246 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (invs, 0, iid, bi)
6240 : : {
6241 : 83759755 : n_inv_uses[iid]--;
6242 : 83759755 : if (n_inv_uses[iid] == 0)
6243 : 62268286 : ivs->n_invs--;
6244 : : }
6245 : : }
6246 : :
6247 : : /* Set USE not to be expressed by any candidate in IVS. */
6248 : :
6249 : : static void
6250 : 204651752 : iv_ca_set_no_cp (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6251 : : struct iv_group *group)
6252 : : {
6253 : 204651752 : unsigned gid = group->id, cid;
6254 : 204651752 : class cost_pair *cp;
6255 : :
6256 : 204651752 : cp = ivs->cand_for_group[gid];
6257 : 204651752 : if (!cp)
6258 : : return;
6259 : 204651752 : cid = cp->cand->id;
6260 : :
6261 : 204651752 : ivs->bad_groups++;
6262 : 204651752 : ivs->cand_for_group[gid] = NULL;
6263 : 204651752 : ivs->n_cand_uses[cid]--;
6264 : :
6265 : 204651752 : if (ivs->n_cand_uses[cid] == 0)
6266 : : {
6267 : 78501788 : bitmap_clear_bit (ivs->cands, cid);
6268 : 78501788 : if (!cp->cand->doloop_p || !targetm.have_count_reg_decr_p)
6269 : 78501788 : ivs->n_cands--;
6270 : 78501788 : ivs->cand_cost -= cp->cand->cost;
6271 : 78501788 : iv_ca_set_remove_invs (ivs, cp->cand->inv_vars, ivs->n_inv_var_uses);
6272 : 78501788 : iv_ca_set_remove_invs (ivs, cp->cand->inv_exprs, ivs->n_inv_expr_uses);
6273 : : }
6274 : :
6275 : 204651752 : ivs->cand_use_cost -= cp->cost;
6276 : 204651752 : iv_ca_set_remove_invs (ivs, cp->inv_vars, ivs->n_inv_var_uses);
6277 : 204651752 : iv_ca_set_remove_invs (ivs, cp->inv_exprs, ivs->n_inv_expr_uses);
6278 : 204651752 : iv_ca_recount_cost (data, ivs);
6279 : : }
6280 : :
6281 : : /* Add use of invariants in set INVS by increasing counter in N_INV_USES and
6282 : : IVS. */
6283 : :
6284 : : static void
6285 : 575666554 : iv_ca_set_add_invs (class iv_ca *ivs, bitmap invs, unsigned *n_inv_uses)
6286 : : {
6287 : 575666554 : bitmap_iterator bi;
6288 : 575666554 : unsigned iid;
6289 : :
6290 : 575666554 : if (!invs)
6291 : 459483287 : return;
6292 : :
6293 : 116183267 : gcc_assert (n_inv_uses != NULL);
6294 : 200909833 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (invs, 0, iid, bi)
6295 : : {
6296 : 84726566 : n_inv_uses[iid]++;
6297 : 84726566 : if (n_inv_uses[iid] == 1)
6298 : 63157772 : ivs->n_invs++;
6299 : : }
6300 : : }
6301 : :
6302 : : /* Set cost pair for GROUP in set IVS to CP. */
6303 : :
6304 : : static void
6305 : 220754754 : iv_ca_set_cp (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6306 : : struct iv_group *group, class cost_pair *cp)
6307 : : {
6308 : 220754754 : unsigned gid = group->id, cid;
6309 : :
6310 : 220754754 : if (ivs->cand_for_group[gid] == cp)
6311 : : return;
6312 : :
6313 : 207940292 : if (ivs->cand_for_group[gid])
6314 : 192395025 : iv_ca_set_no_cp (data, ivs, group);
6315 : :
6316 : 207940292 : if (cp)
6317 : : {
6318 : 207940292 : cid = cp->cand->id;
6319 : :
6320 : 207940292 : ivs->bad_groups--;
6321 : 207940292 : ivs->cand_for_group[gid] = cp;
6322 : 207940292 : ivs->n_cand_uses[cid]++;
6323 : 207940292 : if (ivs->n_cand_uses[cid] == 1)
6324 : : {
6325 : 79892985 : bitmap_set_bit (ivs->cands, cid);
6326 : 79892985 : if (!cp->cand->doloop_p || !targetm.have_count_reg_decr_p)
6327 : 79892985 : ivs->n_cands++;
6328 : 79892985 : ivs->cand_cost += cp->cand->cost;
6329 : 79892985 : iv_ca_set_add_invs (ivs, cp->cand->inv_vars, ivs->n_inv_var_uses);
6330 : 79892985 : iv_ca_set_add_invs (ivs, cp->cand->inv_exprs, ivs->n_inv_expr_uses);
6331 : : }
6332 : :
6333 : 207940292 : ivs->cand_use_cost += cp->cost;
6334 : 207940292 : iv_ca_set_add_invs (ivs, cp->inv_vars, ivs->n_inv_var_uses);
6335 : 207940292 : iv_ca_set_add_invs (ivs, cp->inv_exprs, ivs->n_inv_expr_uses);
6336 : 207940292 : iv_ca_recount_cost (data, ivs);
6337 : : }
6338 : : }
6339 : :
6340 : : /* Extend set IVS by expressing USE by some of the candidates in it
6341 : : if possible. Consider all important candidates if candidates in
6342 : : set IVS don't give any result. */
6343 : :
6344 : : static void
6345 : 3289756 : iv_ca_add_group (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6346 : : struct iv_group *group)
6347 : : {
6348 : 3289756 : class cost_pair *best_cp = NULL, *cp;
6349 : 3289756 : bitmap_iterator bi;
6350 : 3289756 : unsigned i;
6351 : 3289756 : struct iv_cand *cand;
6352 : :
6353 : 3289756 : gcc_assert (ivs->upto >= group->id);
6354 : 3289756 : ivs->upto++;
6355 : 3289756 : ivs->bad_groups++;
6356 : :
6357 : 6184018 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (ivs->cands, 0, i, bi)
6358 : : {
6359 : 2894262 : cand = data->vcands[i];
6360 : 2894262 : cp = get_group_iv_cost (data, group, cand);
6361 : 2894262 : if (cheaper_cost_pair (cp, best_cp))
6362 : 2024086 : best_cp = cp;
6363 : : }
6364 : :
6365 : 3289756 : if (best_cp == NULL)
6366 : : {
6367 : 11780876 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (data->important_candidates, 0, i, bi)
6368 : : {
6369 : 10440141 : cand = data->vcands[i];
6370 : 10440141 : cp = get_group_iv_cost (data, group, cand);
6371 : 10440141 : if (cheaper_cost_pair (cp, best_cp))
6372 : 2415435 : best_cp = cp;
6373 : : }
6374 : : }
6375 : :
6376 : 3289756 : iv_ca_set_cp (data, ivs, group, best_cp);
6377 : 3289756 : }
6378 : :
6379 : : /* Get cost for assignment IVS. */
6380 : :
6381 : : static comp_cost
6382 : 81181182 : iv_ca_cost (class iv_ca *ivs)
6383 : : {
6384 : : /* This was a conditional expression but it triggered a bug in
6385 : : Sun C 5.5. */
6386 : 0 : if (ivs->bad_groups)
6387 : 86193 : return infinite_cost;
6388 : : else
6389 : 81094989 : return ivs->cost;
6390 : : }
6391 : :
6392 : : /* Compare if applying NEW_CP to GROUP for IVS introduces more invariants
6393 : : than OLD_CP. Return 1, 0 and -1 for more, equal and fewer invariants
6394 : : respectively. */
6395 : :
6396 : : static int
6397 : 38414753 : iv_ca_compare_deps (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6398 : : struct iv_group *group, class cost_pair *old_cp,
6399 : : class cost_pair *new_cp)
6400 : : {
6401 : 38414753 : gcc_assert (old_cp && new_cp && old_cp != new_cp);
6402 : 38414753 : unsigned old_n_invs = ivs->n_invs;
6403 : 38414753 : iv_ca_set_cp (data, ivs, group, new_cp);
6404 : 38414753 : unsigned new_n_invs = ivs->n_invs;
6405 : 38414753 : iv_ca_set_cp (data, ivs, group, old_cp);
6406 : :
6407 : 38414753 : return new_n_invs > old_n_invs ? 1 : (new_n_invs < old_n_invs ? -1 : 0);
6408 : : }
6409 : :
6410 : : /* Creates change of expressing GROUP by NEW_CP instead of OLD_CP and chains
6411 : : it before NEXT. */
6412 : :
6413 : : static struct iv_ca_delta *
6414 : 47764835 : iv_ca_delta_add (struct iv_group *group, class cost_pair *old_cp,
6415 : : class cost_pair *new_cp, struct iv_ca_delta *next)
6416 : : {
6417 : 0 : struct iv_ca_delta *change = XNEW (struct iv_ca_delta);
6418 : :
6419 : 47764835 : change->group = group;
6420 : 47764835 : change->old_cp = old_cp;
6421 : 47764835 : change->new_cp = new_cp;
6422 : 47764835 : change->next = next;
6423 : :
6424 : 47764835 : return change;
6425 : : }
6426 : :
6427 : : /* Joins two lists of changes L1 and L2. Destructive -- old lists
6428 : : are rewritten. */
6429 : :
6430 : : static struct iv_ca_delta *
6431 : 8071456 : iv_ca_delta_join (struct iv_ca_delta *l1, struct iv_ca_delta *l2)
6432 : : {
6433 : 8071456 : struct iv_ca_delta *last;
6434 : :
6435 : 0 : if (!l2)
6436 : : return l1;
6437 : :
6438 : 0 : if (!l1)
6439 : : return l2;
6440 : :
6441 : 3461458 : for (last = l1; last->next; last = last->next)
6442 : 1108948 : continue;
6443 : 2352510 : last->next = l2;
6444 : :
6445 : 2352510 : return l1;
6446 : 1108948 : }
6447 : :
6448 : : /* Reverse the list of changes DELTA, forming the inverse to it. */
6449 : :
6450 : : static struct iv_ca_delta *
6451 : 0 : iv_ca_delta_reverse (struct iv_ca_delta *delta)
6452 : : {
6453 : 0 : struct iv_ca_delta *act, *next, *prev = NULL;
6454 : :
6455 : 159393188 : for (act = delta; act; act = next)
6456 : : {
6457 : 89707240 : next = act->next;
6458 : 89707240 : act->next = prev;
6459 : 89707240 : prev = act;
6460 : :
6461 : 89707240 : std::swap (act->old_cp, act->new_cp);
6462 : : }
6463 : :
6464 : 0 : return prev;
6465 : : }
6466 : :
6467 : : /* Commit changes in DELTA to IVS. If FORWARD is false, the changes are
6468 : : reverted instead. */
6469 : :
6470 : : static void
6471 : 73451822 : iv_ca_delta_commit (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6472 : : struct iv_ca_delta *delta, bool forward)
6473 : : {
6474 : 73451822 : class cost_pair *from, *to;
6475 : 73451822 : struct iv_ca_delta *act;
6476 : :
6477 : 73451822 : if (!forward)
6478 : 73451822 : delta = iv_ca_delta_reverse (delta);
6479 : :
6480 : 168011293 : for (act = delta; act; act = act->next)
6481 : : {
6482 : 94559471 : from = act->old_cp;
6483 : 94559471 : to = act->new_cp;
6484 : 94559471 : gcc_assert (iv_ca_cand_for_group (ivs, act->group) == from);
6485 : 94559471 : iv_ca_set_cp (data, ivs, act->group, to);
6486 : : }
6487 : :
6488 : 73451822 : if (!forward)
6489 : 73451822 : iv_ca_delta_reverse (delta);
6490 : 73451822 : }
6491 : :
6492 : : /* Returns true if CAND is used in IVS. */
6493 : :
6494 : : static bool
6495 : 28987244 : iv_ca_cand_used_p (class iv_ca *ivs, struct iv_cand *cand)
6496 : : {
6497 : 28987244 : return ivs->n_cand_uses[cand->id] > 0;
6498 : : }
6499 : :
6500 : : /* Returns number of induction variable candidates in the set IVS. */
6501 : :
6502 : : static unsigned
6503 : 12607711 : iv_ca_n_cands (class iv_ca *ivs)
6504 : : {
6505 : 12607711 : return ivs->n_cands;
6506 : : }
6507 : :
6508 : : /* Free the list of changes DELTA. */
6509 : :
6510 : : static void
6511 : 43196660 : iv_ca_delta_free (struct iv_ca_delta **delta)
6512 : : {
6513 : 43196660 : struct iv_ca_delta *act, *next;
6514 : :
6515 : 90961495 : for (act = *delta; act; act = next)
6516 : : {
6517 : 47764835 : next = act->next;
6518 : 47764835 : free (act);
6519 : : }
6520 : :
6521 : 43196660 : *delta = NULL;
6522 : 43196660 : }
6523 : :
6524 : : /* Allocates new iv candidates assignment. */
6525 : :
6526 : : static class iv_ca *
6527 : 1009820 : iv_ca_new (struct ivopts_data *data)
6528 : : {
6529 : 1009820 : class iv_ca *nw = XNEW (class iv_ca);
6530 : :
6531 : 1009820 : nw->upto = 0;
6532 : 1009820 : nw->bad_groups = 0;
6533 : 2019640 : nw->cand_for_group = XCNEWVEC (class cost_pair *,
6534 : : data->vgroups.length ());
6535 : 2019640 : nw->n_cand_uses = XCNEWVEC (unsigned, data->vcands.length ());
6536 : 1009820 : nw->cands = BITMAP_ALLOC (NULL);
6537 : 1009820 : nw->n_cands = 0;
6538 : 1009820 : nw->n_invs = 0;
6539 : 1009820 : nw->cand_use_cost = no_cost;
6540 : 1009820 : nw->cand_cost = 0;
6541 : 1009820 : nw->n_inv_var_uses = XCNEWVEC (unsigned, data->max_inv_var_id + 1);
6542 : 1009820 : nw->n_inv_expr_uses = XCNEWVEC (unsigned, data->max_inv_expr_id + 1);
6543 : 1009820 : nw->cost = no_cost;
6544 : :
6545 : 1009820 : return nw;
6546 : : }
6547 : :
6548 : : /* Free memory occupied by the set IVS. */
6549 : :
6550 : : static void
6551 : 1009820 : iv_ca_free (class iv_ca **ivs)
6552 : : {
6553 : 1009820 : free ((*ivs)->cand_for_group);
6554 : 1009820 : free ((*ivs)->n_cand_uses);
6555 : 1009820 : BITMAP_FREE ((*ivs)->cands);
6556 : 1009820 : free ((*ivs)->n_inv_var_uses);
6557 : 1009820 : free ((*ivs)->n_inv_expr_uses);
6558 : 1009820 : free (*ivs);
6559 : 1009820 : *ivs = NULL;
6560 : 1009820 : }
6561 : :
6562 : : /* Dumps IVS to FILE. */
6563 : :
6564 : : static void
6565 : 248 : iv_ca_dump (struct ivopts_data *data, FILE *file, class iv_ca *ivs)
6566 : : {
6567 : 248 : unsigned i;
6568 : 248 : comp_cost cost = iv_ca_cost (ivs);
6569 : :
6570 : 248 : fprintf (file, " cost: %" PRId64 " (complexity %d)\n", cost.cost,
6571 : : cost.complexity);
6572 : 248 : fprintf (file, " reg_cost: %d\n",
6573 : : ivopts_estimate_reg_pressure (data, ivs->n_invs, ivs->n_cands));
6574 : 248 : fprintf (file, " cand_cost: %" PRId64 "\n cand_group_cost: "
6575 : : "%" PRId64 " (complexity %d)\n", ivs->cand_cost,
6576 : : ivs->cand_use_cost.cost, ivs->cand_use_cost.complexity);
6577 : 248 : bitmap_print (file, ivs->cands, " candidates: ","\n");
6578 : :
6579 : 1285 : for (i = 0; i < ivs->upto; i++)
6580 : : {
6581 : 1037 : struct iv_group *group = data->vgroups[i];
6582 : 1037 : class cost_pair *cp = iv_ca_cand_for_group (ivs, group);
6583 : 1037 : if (cp)
6584 : 1037 : fprintf (file, " group:%d --> iv_cand:%d, cost=("
6585 : 1037 : "%" PRId64 ",%d)\n", group->id, cp->cand->id,
6586 : : cp->cost.cost, cp->cost.complexity);
6587 : : else
6588 : 0 : fprintf (file, " group:%d --> ??\n", group->id);
6589 : : }
6590 : :
6591 : 248 : const char *pref = "";
6592 : 248 : fprintf (file, " invariant variables: ");
6593 : 1438 : for (i = 1; i <= data->max_inv_var_id; i++)
6594 : 942 : if (ivs->n_inv_var_uses[i])
6595 : : {
6596 : 133 : fprintf (file, "%s%d", pref, i);
6597 : 133 : pref = ", ";
6598 : : }
6599 : :
6600 : 248 : pref = "";
6601 : 248 : fprintf (file, "\n invariant expressions: ");
6602 : 2486 : for (i = 1; i <= data->max_inv_expr_id; i++)
6603 : 1990 : if (ivs->n_inv_expr_uses[i])
6604 : : {
6605 : 303 : fprintf (file, "%s%d", pref, i);
6606 : 303 : pref = ", ";
6607 : : }
6608 : :
6609 : 248 : fprintf (file, "\n\n");
6610 : 248 : }
6611 : :
6612 : : /* Try changing candidate in IVS to CAND for each use. Return cost of the
6613 : : new set, and store differences in DELTA. Number of induction variables
6614 : : in the new set is stored to N_IVS. MIN_NCAND is a flag. When it is true
6615 : : the function will try to find a solution with mimimal iv candidates. */
6616 : :
6617 : : static comp_cost
6618 : 21660875 : iv_ca_extend (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6619 : : struct iv_cand *cand, struct iv_ca_delta **delta,
6620 : : unsigned *n_ivs, bool min_ncand)
6621 : : {
6622 : 21660875 : unsigned i;
6623 : 21660875 : comp_cost cost;
6624 : 21660875 : struct iv_group *group;
6625 : 21660875 : class cost_pair *old_cp, *new_cp;
6626 : :
6627 : 21660875 : *delta = NULL;
6628 : 119739332 : for (i = 0; i < ivs->upto; i++)
6629 : : {
6630 : 98078457 : group = data->vgroups[i];
6631 : 98078457 : old_cp = iv_ca_cand_for_group (ivs, group);
6632 : :
6633 : 98078457 : if (old_cp
6634 : 98078457 : && old_cp->cand == cand)
6635 : 9053164 : continue;
6636 : :
6637 : 89025293 : new_cp = get_group_iv_cost (data, group, cand);
6638 : 89025293 : if (!new_cp)
6639 : 34592144 : continue;
6640 : :
6641 : 54433149 : if (!min_ncand)
6642 : : {
6643 : 38414753 : int cmp_invs = iv_ca_compare_deps (data, ivs, group, old_cp, new_cp);
6644 : : /* Skip if new_cp depends on more invariants. */
6645 : 38414753 : if (cmp_invs > 0)
6646 : 9477869 : continue;
6647 : :
6648 : 28936884 : int cmp_cost = compare_cost_pair (new_cp, old_cp);
6649 : : /* Skip if new_cp is not cheaper. */
6650 : 28936884 : if (cmp_cost > 0 || (cmp_cost == 0 && cmp_invs == 0))
6651 : 22471344 : continue;
6652 : : }
6653 : :
6654 : 22483936 : *delta = iv_ca_delta_add (group, old_cp, new_cp, *delta);
6655 : : }
6656 : :
6657 : 21660875 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, *delta, true);
6658 : 21660875 : cost = iv_ca_cost (ivs);
6659 : 21660875 : if (n_ivs)
6660 : 12607711 : *n_ivs = iv_ca_n_cands (ivs);
6661 : 21660875 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, *delta, false);
6662 : :
6663 : 21660875 : return cost;
6664 : : }
6665 : :
6666 : : /* Try narrowing set IVS by removing CAND. Return the cost of
6667 : : the new set and store the differences in DELTA. START is
6668 : : the candidate with which we start narrowing. */
6669 : :
6670 : : static comp_cost
6671 : 14910684 : iv_ca_narrow (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6672 : : struct iv_cand *cand, struct iv_cand *start,
6673 : : struct iv_ca_delta **delta)
6674 : : {
6675 : 14910684 : unsigned i, ci;
6676 : 14910684 : struct iv_group *group;
6677 : 14910684 : class cost_pair *old_cp, *new_cp, *cp;
6678 : 14910684 : bitmap_iterator bi;
6679 : 14910684 : struct iv_cand *cnd;
6680 : 14910684 : comp_cost cost, best_cost, acost;
6681 : :
6682 : 14910684 : *delta = NULL;
6683 : 77947198 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
6684 : : {
6685 : 72836555 : group = data->vgroups[i];
6686 : :
6687 : 72836555 : old_cp = iv_ca_cand_for_group (ivs, group);
6688 : 72836555 : if (old_cp->cand != cand)
6689 : 51492894 : continue;
6690 : :
6691 : 21343661 : best_cost = iv_ca_cost (ivs);
6692 : : /* Start narrowing with START. */
6693 : 21343661 : new_cp = get_group_iv_cost (data, group, start);
6694 : :
6695 : 21343661 : if (data->consider_all_candidates)
6696 : : {
6697 : 90504435 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (ivs->cands, 0, ci, bi)
6698 : : {
6699 : 70252584 : if (ci == cand->id || (start && ci == start->id))
6700 : 34768317 : continue;
6701 : :
6702 : 35484267 : cnd = data->vcands[ci];
6703 : :
6704 : 35484267 : cp = get_group_iv_cost (data, group, cnd);
6705 : 35484267 : if (!cp)
6706 : 21286216 : continue;
6707 : :
6708 : 14198051 : iv_ca_set_cp (data, ivs, group, cp);
6709 : 14198051 : acost = iv_ca_cost (ivs);
6710 : :
6711 : 14198051 : if (acost < best_cost)
6712 : : {
6713 : 1938352 : best_cost = acost;
6714 : 1938352 : new_cp = cp;
6715 : : }
6716 : : }
6717 : : }
6718 : : else
6719 : : {
6720 : 4375079 : EXECUTE_IF_AND_IN_BITMAP (group->related_cands, ivs->cands, 0, ci, bi)
6721 : : {
6722 : 3283269 : if (ci == cand->id || (start && ci == start->id))
6723 : 1802124 : continue;
6724 : :
6725 : 1481145 : cnd = data->vcands[ci];
6726 : :
6727 : 1481145 : cp = get_group_iv_cost (data, group, cnd);
6728 : 1481145 : if (!cp)
6729 : 0 : continue;
6730 : :
6731 : 1481145 : iv_ca_set_cp (data, ivs, group, cp);
6732 : 1481145 : acost = iv_ca_cost (ivs);
6733 : :
6734 : 1481145 : if (acost < best_cost)
6735 : : {
6736 : 41346 : best_cost = acost;
6737 : 41346 : new_cp = cp;
6738 : : }
6739 : : }
6740 : : }
6741 : : /* Restore to old cp for use. */
6742 : 21343661 : iv_ca_set_cp (data, ivs, group, old_cp);
6743 : :
6744 : 21343661 : if (!new_cp)
6745 : : {
6746 : 9800041 : iv_ca_delta_free (delta);
6747 : 9800041 : return infinite_cost;
6748 : : }
6749 : :
6750 : 11543620 : *delta = iv_ca_delta_add (group, old_cp, new_cp, *delta);
6751 : : }
6752 : :
6753 : 5110643 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, *delta, true);
6754 : 5110643 : cost = iv_ca_cost (ivs);
6755 : 5110643 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, *delta, false);
6756 : :
6757 : 5110643 : return cost;
6758 : : }
6759 : :
6760 : : /* Try optimizing the set of candidates IVS by removing candidates different
6761 : : from to EXCEPT_CAND from it. Return cost of the new set, and store
6762 : : differences in DELTA. */
6763 : :
6764 : : static comp_cost
6765 : 9110151 : iv_ca_prune (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6766 : : struct iv_cand *except_cand, struct iv_ca_delta **delta)
6767 : : {
6768 : 9110151 : bitmap_iterator bi;
6769 : 9110151 : struct iv_ca_delta *act_delta, *best_delta;
6770 : 9110151 : unsigned i;
6771 : 9110151 : comp_cost best_cost, acost;
6772 : 9110151 : struct iv_cand *cand;
6773 : :
6774 : 9110151 : best_delta = NULL;
6775 : 9110151 : best_cost = iv_ca_cost (ivs);
6776 : :
6777 : 30385184 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (ivs->cands, 0, i, bi)
6778 : : {
6779 : 21275033 : cand = data->vcands[i];
6780 : :
6781 : 21275033 : if (cand == except_cand)
6782 : 6364349 : continue;
6783 : :
6784 : 14910684 : acost = iv_ca_narrow (data, ivs, cand, except_cand, &act_delta);
6785 : :
6786 : 14910684 : if (acost < best_cost)
6787 : : {
6788 : 2533851 : best_cost = acost;
6789 : 2533851 : iv_ca_delta_free (&best_delta);
6790 : 2533851 : best_delta = act_delta;
6791 : : }
6792 : : else
6793 : 12376833 : iv_ca_delta_free (&act_delta);
6794 : : }
6795 : :
6796 : 9110151 : if (!best_delta)
6797 : : {
6798 : 6756400 : *delta = NULL;
6799 : 6756400 : return best_cost;
6800 : : }
6801 : :
6802 : : /* Recurse to possibly remove other unnecessary ivs. */
6803 : 2353751 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, best_delta, true);
6804 : 2353751 : best_cost = iv_ca_prune (data, ivs, except_cand, delta);
6805 : 2353751 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, best_delta, false);
6806 : 2353751 : *delta = iv_ca_delta_join (best_delta, *delta);
6807 : 2353751 : return best_cost;
6808 : : }
6809 : :
6810 : : /* Check if CAND_IDX is a candidate other than OLD_CAND and has
6811 : : cheaper local cost for GROUP than BEST_CP. Return pointer to
6812 : : the corresponding cost_pair, otherwise just return BEST_CP. */
6813 : :
6814 : : static class cost_pair*
6815 : 29188367 : cheaper_cost_with_cand (struct ivopts_data *data, struct iv_group *group,
6816 : : unsigned int cand_idx, struct iv_cand *old_cand,
6817 : : class cost_pair *best_cp)
6818 : : {
6819 : 29188367 : struct iv_cand *cand;
6820 : 29188367 : class cost_pair *cp;
6821 : :
6822 : 29188367 : gcc_assert (old_cand != NULL && best_cp != NULL);
6823 : 29188367 : if (cand_idx == old_cand->id)
6824 : : return best_cp;
6825 : :
6826 : 26368997 : cand = data->vcands[cand_idx];
6827 : 26368997 : cp = get_group_iv_cost (data, group, cand);
6828 : 26368997 : if (cp != NULL && cheaper_cost_pair (cp, best_cp))
6829 : : return cp;
6830 : :
6831 : : return best_cp;
6832 : : }
6833 : :
6834 : : /* Try breaking local optimal fixed-point for IVS by replacing candidates
6835 : : which are used by more than one iv uses. For each of those candidates,
6836 : : this function tries to represent iv uses under that candidate using
6837 : : other ones with lower local cost, then tries to prune the new set.
6838 : : If the new set has lower cost, It returns the new cost after recording
6839 : : candidate replacement in list DELTA. */
6840 : :
6841 : : static comp_cost
6842 : 1008604 : iv_ca_replace (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6843 : : struct iv_ca_delta **delta)
6844 : : {
6845 : 1008604 : bitmap_iterator bi, bj;
6846 : 1008604 : unsigned int i, j, k;
6847 : 1008604 : struct iv_cand *cand;
6848 : 1008604 : comp_cost orig_cost, acost;
6849 : 1008604 : struct iv_ca_delta *act_delta, *tmp_delta;
6850 : 1008604 : class cost_pair *old_cp, *best_cp = NULL;
6851 : :
6852 : 1008604 : *delta = NULL;
6853 : 1008604 : orig_cost = iv_ca_cost (ivs);
6854 : :
6855 : 2336597 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (ivs->cands, 0, i, bi)
6856 : : {
6857 : 1356843 : if (ivs->n_cand_uses[i] == 1
6858 : 1022523 : || ivs->n_cand_uses[i] > ALWAYS_PRUNE_CAND_SET_BOUND)
6859 : 340862 : continue;
6860 : :
6861 : 1015981 : cand = data->vcands[i];
6862 : :
6863 : 1015981 : act_delta = NULL;
6864 : : /* Represent uses under current candidate using other ones with
6865 : : lower local cost. */
6866 : 5173360 : for (j = 0; j < ivs->upto; j++)
6867 : : {
6868 : 4157379 : struct iv_group *group = data->vgroups[j];
6869 : 4157379 : old_cp = iv_ca_cand_for_group (ivs, group);
6870 : :
6871 : 4157379 : if (old_cp->cand != cand)
6872 : 1338009 : continue;
6873 : :
6874 : 2819370 : best_cp = old_cp;
6875 : 2819370 : if (data->consider_all_candidates)
6876 : 31915576 : for (k = 0; k < data->vcands.length (); k++)
6877 : 29102990 : best_cp = cheaper_cost_with_cand (data, group, k,
6878 : : old_cp->cand, best_cp);
6879 : : else
6880 : 92161 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (group->related_cands, 0, k, bj)
6881 : 85377 : best_cp = cheaper_cost_with_cand (data, group, k,
6882 : : old_cp->cand, best_cp);
6883 : :
6884 : 2819370 : if (best_cp == old_cp)
6885 : 1338818 : continue;
6886 : :
6887 : 1480552 : act_delta = iv_ca_delta_add (group, old_cp, best_cp, act_delta);
6888 : : }
6889 : : /* No need for further prune. */
6890 : 1015981 : if (!act_delta)
6891 : 234703 : continue;
6892 : :
6893 : : /* Prune the new candidate set. */
6894 : 781278 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, act_delta, true);
6895 : 781278 : acost = iv_ca_prune (data, ivs, NULL, &tmp_delta);
6896 : 781278 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, act_delta, false);
6897 : 781278 : act_delta = iv_ca_delta_join (act_delta, tmp_delta);
6898 : :
6899 : 781278 : if (acost < orig_cost)
6900 : : {
6901 : 28850 : *delta = act_delta;
6902 : 28850 : return acost;
6903 : : }
6904 : : else
6905 : 752428 : iv_ca_delta_free (&act_delta);
6906 : : }
6907 : :
6908 : 979754 : return orig_cost;
6909 : : }
6910 : :
6911 : : /* Tries to extend the sets IVS in the best possible way in order to
6912 : : express the GROUP. If ORIGINALP is true, prefer candidates from
6913 : : the original set of IVs, otherwise favor important candidates not
6914 : : based on any memory object. */
6915 : :
6916 : : static bool
6917 : 3289756 : try_add_cand_for (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6918 : : struct iv_group *group, bool originalp)
6919 : : {
6920 : 3289756 : comp_cost best_cost, act_cost;
6921 : 3289756 : unsigned i;
6922 : 3289756 : bitmap_iterator bi;
6923 : 3289756 : struct iv_cand *cand;
6924 : 3289756 : struct iv_ca_delta *best_delta = NULL, *act_delta;
6925 : 3289756 : class cost_pair *cp;
6926 : :
6927 : 3289756 : iv_ca_add_group (data, ivs, group);
6928 : 3289756 : best_cost = iv_ca_cost (ivs);
6929 : 3289756 : cp = iv_ca_cand_for_group (ivs, group);
6930 : 3289756 : if (cp)
6931 : : {
6932 : 3203563 : best_delta = iv_ca_delta_add (group, NULL, cp, NULL);
6933 : 3203563 : iv_ca_set_no_cp (data, ivs, group);
6934 : : }
6935 : :
6936 : : /* If ORIGINALP is true, try to find the original IV for the use. Otherwise
6937 : : first try important candidates not based on any memory object. Only if
6938 : : this fails, try the specific ones. Rationale -- in loops with many
6939 : : variables the best choice often is to use just one generic biv. If we
6940 : : added here many ivs specific to the uses, the optimization algorithm later
6941 : : would be likely to get stuck in a local minimum, thus causing us to create
6942 : : too many ivs. The approach from few ivs to more seems more likely to be
6943 : : successful -- starting from few ivs, replacing an expensive use by a
6944 : : specific iv should always be a win. */
6945 : 30699520 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (group->related_cands, 0, i, bi)
6946 : : {
6947 : 27409764 : cand = data->vcands[i];
6948 : :
6949 : 27409764 : if (originalp && cand->pos !=IP_ORIGINAL)
6950 : 10804957 : continue;
6951 : :
6952 : 13704882 : if (!originalp && cand->iv->base_object != NULL_TREE)
6953 : 2536496 : continue;
6954 : :
6955 : 14068311 : if (iv_ca_cand_used_p (ivs, cand))
6956 : 1513171 : continue;
6957 : :
6958 : 12555140 : cp = get_group_iv_cost (data, group, cand);
6959 : 12555140 : if (!cp)
6960 : 3610042 : continue;
6961 : :
6962 : 8945098 : iv_ca_set_cp (data, ivs, group, cp);
6963 : 8945098 : act_cost = iv_ca_extend (data, ivs, cand, &act_delta, NULL,
6964 : : true);
6965 : 8945098 : iv_ca_set_no_cp (data, ivs, group);
6966 : 8945098 : act_delta = iv_ca_delta_add (group, NULL, cp, act_delta);
6967 : :
6968 : 8945098 : if (act_cost < best_cost)
6969 : : {
6970 : 391249 : best_cost = act_cost;
6971 : :
6972 : 391249 : iv_ca_delta_free (&best_delta);
6973 : 391249 : best_delta = act_delta;
6974 : : }
6975 : : else
6976 : 8553849 : iv_ca_delta_free (&act_delta);
6977 : : }
6978 : :
6979 : 3289756 : if (best_cost.infinite_cost_p ())
6980 : : {
6981 : 689811 : for (i = 0; i < group->n_map_members; i++)
6982 : : {
6983 : 626770 : cp = group->cost_map + i;
6984 : 626770 : cand = cp->cand;
6985 : 626770 : if (!cand)
6986 : 518704 : continue;
6987 : :
6988 : : /* Already tried this. */
6989 : 108066 : if (cand->important)
6990 : : {
6991 : 0 : if (originalp && cand->pos == IP_ORIGINAL)
6992 : 0 : continue;
6993 : 0 : if (!originalp && cand->iv->base_object == NULL_TREE)
6994 : 0 : continue;
6995 : : }
6996 : :
6997 : 108066 : if (iv_ca_cand_used_p (ivs, cand))
6998 : 0 : continue;
6999 : :
7000 : 108066 : act_delta = NULL;
7001 : 108066 : iv_ca_set_cp (data, ivs, group, cp);
7002 : 108066 : act_cost = iv_ca_extend (data, ivs, cand, &act_delta, NULL, true);
7003 : 108066 : iv_ca_set_no_cp (data, ivs, group);
7004 : 108066 : act_delta = iv_ca_delta_add (group,
7005 : : iv_ca_cand_for_group (ivs, group),
7006 : : cp, act_delta);
7007 : :
7008 : 108066 : if (act_cost < best_cost)
7009 : : {
7010 : 64294 : best_cost = act_cost;
7011 : :
7012 : 64294 : if (best_delta)
7013 : 2469 : iv_ca_delta_free (&best_delta);
7014 : 64294 : best_delta = act_delta;
7015 : : }
7016 : : else
7017 : 43772 : iv_ca_delta_free (&act_delta);
7018 : : }
7019 : : }
7020 : :
7021 : 3289756 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, best_delta, true);
7022 : 3289756 : iv_ca_delta_free (&best_delta);
7023 : :
7024 : 3289756 : return !best_cost.infinite_cost_p ();
7025 : : }
7026 : :
7027 : : /* Finds an initial assignment of candidates to uses. */
7028 : :
7029 : : static class iv_ca *
7030 : 1009820 : get_initial_solution (struct ivopts_data *data, bool originalp)
7031 : : {
7032 : 1009820 : unsigned i;
7033 : 1009820 : class iv_ca *ivs = iv_ca_new (data);
7034 : :
7035 : 4298360 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
7036 : 3289756 : if (!try_add_cand_for (data, ivs, data->vgroups[i], originalp))
7037 : : {
7038 : 1216 : iv_ca_free (&ivs);
7039 : 1216 : return NULL;
7040 : : }
7041 : :
7042 : : return ivs;
7043 : : }
7044 : :
7045 : : /* Tries to improve set of induction variables IVS. TRY_REPLACE_P
7046 : : points to a bool variable, this function tries to break local
7047 : : optimal fixed-point by replacing candidates in IVS if it's true. */
7048 : :
7049 : : static bool
7050 : 1484722 : try_improve_iv_set (struct ivopts_data *data,
7051 : : class iv_ca *ivs, bool *try_replace_p)
7052 : : {
7053 : 1484722 : unsigned i, n_ivs;
7054 : 1484722 : comp_cost acost, best_cost = iv_ca_cost (ivs);
7055 : 1484722 : struct iv_ca_delta *best_delta = NULL, *act_delta, *tmp_delta;
7056 : 1484722 : struct iv_cand *cand;
7057 : :
7058 : : /* Try extending the set of induction variables by one. */
7059 : 16295589 : for (i = 0; i < data->vcands.length (); i++)
7060 : : {
7061 : 14810867 : cand = data->vcands[i];
7062 : :
7063 : 14810867 : if (iv_ca_cand_used_p (ivs, cand))
7064 : 2203156 : continue;
7065 : :
7066 : 12607711 : acost = iv_ca_extend (data, ivs, cand, &act_delta, &n_ivs, false);
7067 : 12607711 : if (!act_delta)
7068 : 7631417 : continue;
7069 : :
7070 : : /* If we successfully added the candidate and the set is small enough,
7071 : : try optimizing it by removing other candidates. */
7072 : 4976294 : if (n_ivs <= ALWAYS_PRUNE_CAND_SET_BOUND)
7073 : : {
7074 : 4936427 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, act_delta, true);
7075 : 4936427 : acost = iv_ca_prune (data, ivs, cand, &tmp_delta);
7076 : 4936427 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, act_delta, false);
7077 : 4936427 : act_delta = iv_ca_delta_join (act_delta, tmp_delta);
7078 : : }
7079 : :
7080 : 4976294 : if (acost < best_cost)
7081 : : {
7082 : 565826 : best_cost = acost;
7083 : 565826 : iv_ca_delta_free (&best_delta);
7084 : 565826 : best_delta = act_delta;
7085 : : }
7086 : : else
7087 : 4410468 : iv_ca_delta_free (&act_delta);
7088 : : }
7089 : :
7090 : 1484722 : if (!best_delta)
7091 : : {
7092 : : /* Try removing the candidates from the set instead. */
7093 : 1038695 : best_cost = iv_ca_prune (data, ivs, NULL, &best_delta);
7094 : :
7095 : 1038695 : if (!best_delta && *try_replace_p)
7096 : : {
7097 : 1008604 : *try_replace_p = false;
7098 : : /* So far candidate selecting algorithm tends to choose fewer IVs
7099 : : so that it can handle cases in which loops have many variables
7100 : : but the best choice is often to use only one general biv. One
7101 : : weakness is it can't handle opposite cases, in which different
7102 : : candidates should be chosen with respect to each use. To solve
7103 : : the problem, we replace candidates in a manner described by the
7104 : : comments of iv_ca_replace, thus give general algorithm a chance
7105 : : to break local optimal fixed-point in these cases. */
7106 : 1008604 : best_cost = iv_ca_replace (data, ivs, &best_delta);
7107 : : }
7108 : :
7109 : 1038695 : if (!best_delta)
7110 : : return false;
7111 : : }
7112 : :
7113 : 476118 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, best_delta, true);
7114 : 476118 : iv_ca_delta_free (&best_delta);
7115 : 952236 : return best_cost == iv_ca_cost (ivs);
7116 : : }
7117 : :
7118 : : /* Attempts to find the optimal set of induction variables. We do simple
7119 : : greedy heuristic -- we try to replace at most one candidate in the selected
7120 : : solution and remove the unused ivs while this improves the cost. */
7121 : :
7122 : : static class iv_ca *
7123 : 1009820 : find_optimal_iv_set_1 (struct ivopts_data *data, bool originalp)
7124 : : {
7125 : 1009820 : class iv_ca *set;
7126 : 1009820 : bool try_replace_p = true;
7127 : :
7128 : : /* Get the initial solution. */
7129 : 1009820 : set = get_initial_solution (data, originalp);
7130 : 1009820 : if (!set)
7131 : : {
7132 : 1216 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7133 : 0 : fprintf (dump_file, "Unable to substitute for ivs, failed.\n");
7134 : 1216 : return NULL;
7135 : : }
7136 : :
7137 : 1008604 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7138 : : {
7139 : 134 : fprintf (dump_file, "Initial set of candidates:\n");
7140 : 134 : iv_ca_dump (data, dump_file, set);
7141 : : }
7142 : :
7143 : 1484722 : while (try_improve_iv_set (data, set, &try_replace_p))
7144 : : {
7145 : 476118 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7146 : : {
7147 : 114 : fprintf (dump_file, "Improved to:\n");
7148 : 114 : iv_ca_dump (data, dump_file, set);
7149 : : }
7150 : : }
7151 : :
7152 : : /* If the set has infinite_cost, it can't be optimal. */
7153 : 2017208 : if (iv_ca_cost (set).infinite_cost_p ())
7154 : : {
7155 : 0 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7156 : 0 : fprintf (dump_file,
7157 : : "Overflow to infinite cost in try_improve_iv_set.\n");
7158 : 0 : iv_ca_free (&set);
7159 : : }
7160 : 1008604 : return set;
7161 : : }
7162 : :
7163 : : static class iv_ca *
7164 : 504910 : find_optimal_iv_set (struct ivopts_data *data)
7165 : : {
7166 : 504910 : unsigned i;
7167 : 504910 : comp_cost cost, origcost;
7168 : 504910 : class iv_ca *set, *origset;
7169 : :
7170 : : /* Determine the cost based on a strategy that starts with original IVs,
7171 : : and try again using a strategy that prefers candidates not based
7172 : : on any IVs. */
7173 : 504910 : origset = find_optimal_iv_set_1 (data, true);
7174 : 504910 : set = find_optimal_iv_set_1 (data, false);
7175 : :
7176 : 504910 : if (!origset && !set)
7177 : : return NULL;
7178 : :
7179 : 504302 : origcost = origset ? iv_ca_cost (origset) : infinite_cost;
7180 : 504302 : cost = set ? iv_ca_cost (set) : infinite_cost;
7181 : :
7182 : 504302 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7183 : : {
7184 : 67 : fprintf (dump_file, "Original cost %" PRId64 " (complexity %d)\n\n",
7185 : : origcost.cost, origcost.complexity);
7186 : 67 : fprintf (dump_file, "Final cost %" PRId64 " (complexity %d)\n\n",
7187 : : cost.cost, cost.complexity);
7188 : : }
7189 : :
7190 : : /* Choose the one with the best cost. */
7191 : 504302 : if (origcost <= cost)
7192 : : {
7193 : 468651 : if (set)
7194 : 468651 : iv_ca_free (&set);
7195 : 468651 : set = origset;
7196 : : }
7197 : 35651 : else if (origset)
7198 : 35651 : iv_ca_free (&origset);
7199 : :
7200 : 2147990 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
7201 : : {
7202 : 1643688 : struct iv_group *group = data->vgroups[i];
7203 : 1643688 : group->selected = iv_ca_cand_for_group (set, group)->cand;
7204 : : }
7205 : :
7206 : 504302 : return set;
7207 : : }
7208 : :
7209 : : /* Creates a new induction variable corresponding to CAND. */
7210 : :
7211 : : static void
7212 : 675016 : create_new_iv (struct ivopts_data *data, struct iv_cand *cand)
7213 : : {
7214 : 675016 : gimple_stmt_iterator incr_pos;
7215 : 675016 : tree base;
7216 : 675016 : struct iv_use *use;
7217 : 675016 : struct iv_group *group;
7218 : 675016 : bool after = false;
7219 : :
7220 : 675016 : gcc_assert (cand->iv != NULL);
7221 : :
7222 : 675016 : switch (cand->pos)
7223 : : {
7224 : 459432 : case IP_NORMAL:
7225 : 459432 : incr_pos = gsi_last_bb (ip_normal_pos (data->current_loop));
7226 : 459432 : break;
7227 : :
7228 : 10717 : case IP_END:
7229 : 10717 : incr_pos = gsi_last_bb (ip_end_pos (data->current_loop));
7230 : 10717 : after = true;
7231 : 10717 : gcc_assert (gsi_end_p (incr_pos) || !stmt_ends_bb_p (*incr_pos));
7232 : : break;
7233 : :
7234 : 0 : case IP_AFTER_USE:
7235 : 0 : after = true;
7236 : : /* fall through */
7237 : 0 : case IP_BEFORE_USE:
7238 : 0 : incr_pos = gsi_for_stmt (cand->incremented_at);
7239 : 0 : break;
7240 : :
7241 : 204867 : case IP_ORIGINAL:
7242 : : /* Mark that the iv is preserved. */
7243 : 204867 : name_info (data, cand->var_before)->preserve_biv = true;
7244 : 204867 : name_info (data, cand->var_after)->preserve_biv = true;
7245 : :
7246 : : /* Rewrite the increment so that it uses var_before directly. */
7247 : 204867 : use = find_interesting_uses_op (data, cand->var_after);
7248 : 204867 : group = data->vgroups[use->group_id];
7249 : 204867 : group->selected = cand;
7250 : 204867 : return;
7251 : : }
7252 : :
7253 : 470149 : gimple_add_tmp_var (cand->var_before);
7254 : :
7255 : 470149 : base = unshare_expr (cand->iv->base);
7256 : :
7257 : : /* The step computation could invoke UB when the loop does not iterate.
7258 : : Avoid inserting it on the preheader in its native form but rewrite
7259 : : it to a well-defined form. This also helps masking SCEV issues
7260 : : which freely re-associates the IV computations when building up
7261 : : CHRECs without much regard for signed overflow invoking UB. */
7262 : 470149 : gimple_seq stmts = NULL;
7263 : 470149 : tree step = force_gimple_operand (unshare_expr (cand->iv->step), &stmts,
7264 : : true, NULL_TREE);
7265 : 470149 : if (stmts)
7266 : : {
7267 : 139088 : for (auto gsi = gsi_start (stmts); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
7268 : 92270 : if (gimple_needing_rewrite_undefined (gsi_stmt (gsi)))
7269 : 11286 : rewrite_to_defined_unconditional (&gsi);
7270 : 46818 : gsi_insert_seq_on_edge_immediate
7271 : 46818 : (loop_preheader_edge (data->current_loop), stmts);
7272 : : }
7273 : :
7274 : 470149 : create_iv (base, PLUS_EXPR, step,
7275 : : cand->var_before, data->current_loop,
7276 : : &incr_pos, after, &cand->var_before, &cand->var_after);
7277 : : }
7278 : :
7279 : : /* Creates new induction variables described in SET. */
7280 : :
7281 : : static void
7282 : 504302 : create_new_ivs (struct ivopts_data *data, class iv_ca *set)
7283 : : {
7284 : 504302 : unsigned i;
7285 : 504302 : struct iv_cand *cand;
7286 : 504302 : bitmap_iterator bi;
7287 : :
7288 : 1179318 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set->cands, 0, i, bi)
7289 : : {
7290 : 675016 : cand = data->vcands[i];
7291 : 675016 : create_new_iv (data, cand);
7292 : : }
7293 : :
7294 : 504302 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7295 : : {
7296 : 67 : fprintf (dump_file, "Selected IV set for loop %d",
7297 : 67 : data->current_loop->num);
7298 : 67 : if (data->loop_loc != UNKNOWN_LOCATION)
7299 : 65 : fprintf (dump_file, " at %s:%d", LOCATION_FILE (data->loop_loc),
7300 : 130 : LOCATION_LINE (data->loop_loc));
7301 : 67 : fprintf (dump_file, ", " HOST_WIDE_INT_PRINT_UNSIGNED " avg niters",
7302 : : avg_loop_niter (data->current_loop));
7303 : 67 : fprintf (dump_file, ", %lu IVs:\n", bitmap_count_bits (set->cands));
7304 : 178 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set->cands, 0, i, bi)
7305 : : {
7306 : 111 : cand = data->vcands[i];
7307 : 111 : dump_cand (dump_file, cand);
7308 : : }
7309 : 67 : fprintf (dump_file, "\n");
7310 : : }
7311 : 504302 : }
7312 : :
7313 : : /* Rewrites USE (definition of iv used in a nonlinear expression)
7314 : : using candidate CAND. */
7315 : :
7316 : : static void
7317 : 628551 : rewrite_use_nonlinear_expr (struct ivopts_data *data,
7318 : : struct iv_use *use, struct iv_cand *cand)
7319 : : {
7320 : 628551 : gassign *ass;
7321 : 628551 : gimple_stmt_iterator bsi;
7322 : 628551 : tree comp, type = get_use_type (use), tgt;
7323 : :
7324 : : /* An important special case -- if we are asked to express value of
7325 : : the original iv by itself, just exit; there is no need to
7326 : : introduce a new computation (that might also need casting the
7327 : : variable to unsigned and back). */
7328 : 628551 : if (cand->pos == IP_ORIGINAL
7329 : 342317 : && cand->incremented_at == use->stmt)
7330 : : {
7331 : 204867 : tree op = NULL_TREE;
7332 : 204867 : enum tree_code stmt_code;
7333 : :
7334 : 204867 : gcc_assert (is_gimple_assign (use->stmt));
7335 : 204867 : gcc_assert (gimple_assign_lhs (use->stmt) == cand->var_after);
7336 : :
7337 : : /* Check whether we may leave the computation unchanged.
7338 : : This is the case only if it does not rely on other
7339 : : computations in the loop -- otherwise, the computation
7340 : : we rely upon may be removed in remove_unused_ivs,
7341 : : thus leading to ICE. */
7342 : 204867 : stmt_code = gimple_assign_rhs_code (use->stmt);
7343 : 204867 : if (stmt_code == PLUS_EXPR
7344 : 204867 : || stmt_code == MINUS_EXPR
7345 : 204867 : || stmt_code == POINTER_PLUS_EXPR)
7346 : : {
7347 : 200925 : if (gimple_assign_rhs1 (use->stmt) == cand->var_before)
7348 : 199224 : op = gimple_assign_rhs2 (use->stmt);
7349 : 1701 : else if (gimple_assign_rhs2 (use->stmt) == cand->var_before)
7350 : : op = gimple_assign_rhs1 (use->stmt);
7351 : : }
7352 : :
7353 : 199701 : if (op != NULL_TREE)
7354 : : {
7355 : 199701 : if (expr_invariant_in_loop_p (data->current_loop, op))
7356 : 284172 : return;
7357 : 190 : if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
7358 : : {
7359 : 190 : struct iv *iv = get_iv (data, op);
7360 : 190 : if (iv != NULL && integer_zerop (iv->step))
7361 : : return;
7362 : : }
7363 : : }
7364 : : }
7365 : :
7366 : 428850 : switch (gimple_code (use->stmt))
7367 : : {
7368 : 129303 : case GIMPLE_PHI:
7369 : 129303 : tgt = PHI_RESULT (use->stmt);
7370 : :
7371 : : /* If we should keep the biv, do not replace it. */
7372 : 129303 : if (name_info (data, tgt)->preserve_biv)
7373 : : return;
7374 : :
7375 : 44832 : bsi = gsi_after_labels (gimple_bb (use->stmt));
7376 : 44832 : break;
7377 : :
7378 : 299547 : case GIMPLE_ASSIGN:
7379 : 299547 : tgt = gimple_assign_lhs (use->stmt);
7380 : 299547 : bsi = gsi_for_stmt (use->stmt);
7381 : 299547 : break;
7382 : :
7383 : 0 : default:
7384 : 0 : gcc_unreachable ();
7385 : : }
7386 : :
7387 : 1033137 : aff_tree aff_inv, aff_var;
7388 : 344379 : if (!get_computation_aff_1 (data, use->stmt, use, cand, &aff_inv, &aff_var))
7389 : 0 : gcc_unreachable ();
7390 : :
7391 : 344379 : unshare_aff_combination (&aff_inv);
7392 : 344379 : unshare_aff_combination (&aff_var);
7393 : : /* Prefer CSE opportunity than loop invariant by adding offset at last
7394 : : so that iv_uses have different offsets can be CSEed. */
7395 : 688758 : poly_widest_int offset = aff_inv.offset;
7396 : 344379 : aff_inv.offset = 0;
7397 : :
7398 : 344379 : gimple_seq stmt_list = NULL, seq = NULL;
7399 : 344379 : tree comp_op1 = aff_combination_to_tree (&aff_inv);
7400 : 344379 : tree comp_op2 = aff_combination_to_tree (&aff_var);
7401 : 344379 : gcc_assert (comp_op1 && comp_op2);
7402 : :
7403 : 344379 : comp_op1 = force_gimple_operand (comp_op1, &seq, true, NULL);
7404 : 344379 : gimple_seq_add_seq (&stmt_list, seq);
7405 : 344379 : comp_op2 = force_gimple_operand (comp_op2, &seq, true, NULL);
7406 : 344379 : gimple_seq_add_seq (&stmt_list, seq);
7407 : :
7408 : 344379 : if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (comp_op2)))
7409 : : std::swap (comp_op1, comp_op2);
7410 : :
7411 : 344379 : if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (comp_op1)))
7412 : : {
7413 : 0 : comp = fold_build_pointer_plus (comp_op1,
7414 : : fold_convert (sizetype, comp_op2));
7415 : 0 : comp = fold_build_pointer_plus (comp,
7416 : : wide_int_to_tree (sizetype, offset));
7417 : : }
7418 : : else
7419 : : {
7420 : 344379 : comp = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (comp_op1), comp_op1,
7421 : : fold_convert (TREE_TYPE (comp_op1), comp_op2));
7422 : 344379 : comp = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (comp_op1), comp,
7423 : : wide_int_to_tree (TREE_TYPE (comp_op1), offset));
7424 : : }
7425 : :
7426 : 344379 : comp = fold_convert (type, comp);
7427 : 344379 : comp = force_gimple_operand (comp, &seq, false, NULL);
7428 : 344379 : gimple_seq_add_seq (&stmt_list, seq);
7429 : 344379 : if (gimple_code (use->stmt) != GIMPLE_PHI
7430 : : /* We can't allow re-allocating the stmt as it might be pointed
7431 : : to still. */
7432 : 344379 : && (get_gimple_rhs_num_ops (TREE_CODE (comp))
7433 : 299547 : >= gimple_num_ops (gsi_stmt (bsi))))
7434 : : {
7435 : 6698 : comp = force_gimple_operand (comp, &seq, true, NULL);
7436 : 6698 : gimple_seq_add_seq (&stmt_list, seq);
7437 : 6698 : if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (tgt)))
7438 : : {
7439 : 0 : duplicate_ssa_name_ptr_info (comp, SSA_NAME_PTR_INFO (tgt));
7440 : : /* As this isn't a plain copy we have to reset alignment
7441 : : information. */
7442 : 0 : if (SSA_NAME_PTR_INFO (comp))
7443 : 0 : mark_ptr_info_alignment_unknown (SSA_NAME_PTR_INFO (comp));
7444 : : }
7445 : : }
7446 : :
7447 : 344379 : gsi_insert_seq_before (&bsi, stmt_list, GSI_SAME_STMT);
7448 : 344379 : if (gimple_code (use->stmt) == GIMPLE_PHI)
7449 : : {
7450 : 44832 : ass = gimple_build_assign (tgt, comp);
7451 : 44832 : gsi_insert_before (&bsi, ass, GSI_SAME_STMT);
7452 : :
7453 : 44832 : bsi = gsi_for_stmt (use->stmt);
7454 : 44832 : remove_phi_node (&bsi, false);
7455 : : }
7456 : : else
7457 : : {
7458 : 299547 : gimple_assign_set_rhs_from_tree (&bsi, comp);
7459 : 299547 : use->stmt = gsi_stmt (bsi);
7460 : : }
7461 : : }
7462 : :
7463 : : /* Performs a peephole optimization to reorder the iv update statement with
7464 : : a mem ref to enable instruction combining in later phases. The mem ref uses
7465 : : the iv value before the update, so the reordering transformation requires
7466 : : adjustment of the offset. CAND is the selected IV_CAND.
7467 : :
7468 : : Example:
7469 : :
7470 : : t = MEM_REF (base, iv1, 8, 16); // base, index, stride, offset
7471 : : iv2 = iv1 + 1;
7472 : :
7473 : : if (t < val) (1)
7474 : : goto L;
7475 : : goto Head;
7476 : :
7477 : :
7478 : : directly propagating t over to (1) will introduce overlapping live range
7479 : : thus increase register pressure. This peephole transform it into:
7480 : :
7481 : :
7482 : : iv2 = iv1 + 1;
7483 : : t = MEM_REF (base, iv2, 8, 8);
7484 : : if (t < val)
7485 : : goto L;
7486 : : goto Head;
7487 : : */
7488 : :
7489 : : static void
7490 : 851944 : adjust_iv_update_pos (struct iv_cand *cand, struct iv_use *use)
7491 : : {
7492 : 851944 : tree var_after;
7493 : 851944 : gimple *iv_update, *stmt;
7494 : 851944 : basic_block bb;
7495 : 851944 : gimple_stmt_iterator gsi, gsi_iv;
7496 : :
7497 : 851944 : if (cand->pos != IP_NORMAL)
7498 : 849739 : return;
7499 : :
7500 : 642910 : var_after = cand->var_after;
7501 : 642910 : iv_update = SSA_NAME_DEF_STMT (var_after);
7502 : :
7503 : 642910 : bb = gimple_bb (iv_update);
7504 : 642910 : gsi = gsi_last_nondebug_bb (bb);
7505 : 642910 : stmt = gsi_stmt (gsi);
7506 : :
7507 : : /* Only handle conditional statement for now. */
7508 : 642910 : if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
7509 : : return;
7510 : :
7511 : 642910 : gsi_prev_nondebug (&gsi);
7512 : 642910 : stmt = gsi_stmt (gsi);
7513 : 642910 : if (stmt != iv_update)
7514 : : return;
7515 : :
7516 : 521039 : gsi_prev_nondebug (&gsi);
7517 : 521039 : if (gsi_end_p (gsi))
7518 : : return;
7519 : :
7520 : 518329 : stmt = gsi_stmt (gsi);
7521 : 518329 : if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
7522 : : return;
7523 : :
7524 : 518156 : if (stmt != use->stmt)
7525 : : return;
7526 : :
7527 : 5244 : if (TREE_CODE (gimple_assign_lhs (stmt)) != SSA_NAME)
7528 : : return;
7529 : :
7530 : 2205 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7531 : : {
7532 : 0 : fprintf (dump_file, "Reordering \n");
7533 : 0 : print_gimple_stmt (dump_file, iv_update, 0);
7534 : 0 : print_gimple_stmt (dump_file, use->stmt, 0);
7535 : 0 : fprintf (dump_file, "\n");
7536 : : }
7537 : :
7538 : 2205 : gsi = gsi_for_stmt (use->stmt);
7539 : 2205 : gsi_iv = gsi_for_stmt (iv_update);
7540 : 2205 : gsi_move_before (&gsi_iv, &gsi);
7541 : :
7542 : 2205 : cand->pos = IP_BEFORE_USE;
7543 : 2205 : cand->incremented_at = use->stmt;
7544 : : }
7545 : :
7546 : : /* Return the alias pointer type that should be used for a MEM_REF
7547 : : associated with USE, which has type USE_PTR_ADDRESS. */
7548 : :
7549 : : static tree
7550 : 495 : get_alias_ptr_type_for_ptr_address (iv_use *use)
7551 : : {
7552 : 495 : gcall *call = as_a <gcall *> (use->stmt);
7553 : 495 : switch (gimple_call_internal_fn (call))
7554 : : {
7555 : 495 : case IFN_MASK_LOAD:
7556 : 495 : case IFN_MASK_STORE:
7557 : 495 : case IFN_MASK_LOAD_LANES:
7558 : 495 : case IFN_MASK_STORE_LANES:
7559 : 495 : case IFN_MASK_LEN_LOAD_LANES:
7560 : 495 : case IFN_MASK_LEN_STORE_LANES:
7561 : 495 : case IFN_LEN_LOAD:
7562 : 495 : case IFN_LEN_STORE:
7563 : 495 : case IFN_MASK_LEN_LOAD:
7564 : 495 : case IFN_MASK_LEN_STORE:
7565 : : /* The second argument contains the correct alias type. */
7566 : 495 : gcc_assert (use->op_p == gimple_call_arg_ptr (call, 0));
7567 : 495 : return TREE_TYPE (gimple_call_arg (call, 1));
7568 : :
7569 : 0 : default:
7570 : 0 : gcc_unreachable ();
7571 : : }
7572 : : }
7573 : :
7574 : :
7575 : : /* Rewrites USE (address that is an iv) using candidate CAND. */
7576 : :
7577 : : static void
7578 : 851944 : rewrite_use_address (struct ivopts_data *data,
7579 : : struct iv_use *use, struct iv_cand *cand)
7580 : : {
7581 : 851944 : aff_tree aff;
7582 : 851944 : bool ok;
7583 : :
7584 : 851944 : adjust_iv_update_pos (cand, use);
7585 : 851944 : ok = get_computation_aff (data, use->stmt, use, cand, &aff);
7586 : 851944 : gcc_assert (ok);
7587 : 851944 : unshare_aff_combination (&aff);
7588 : :
7589 : : /* To avoid undefined overflow problems, all IV candidates use unsigned
7590 : : integer types. The drawback is that this makes it impossible for
7591 : : create_mem_ref to distinguish an IV that is based on a memory object
7592 : : from one that represents simply an offset.
7593 : :
7594 : : To work around this problem, we pass a hint to create_mem_ref that
7595 : : indicates which variable (if any) in aff is an IV based on a memory
7596 : : object. Note that we only consider the candidate. If this is not
7597 : : based on an object, the base of the reference is in some subexpression
7598 : : of the use -- but these will use pointer types, so they are recognized
7599 : : by the create_mem_ref heuristics anyway. */
7600 : 851944 : tree iv = var_at_stmt (data->current_loop, cand, use->stmt);
7601 : 851944 : tree base_hint = (cand->iv->base_object) ? iv : NULL_TREE;
7602 : 851944 : gimple_stmt_iterator bsi = gsi_for_stmt (use->stmt);
7603 : 851944 : tree type = use->mem_type;
7604 : 851944 : tree alias_ptr_type;
7605 : 851944 : if (use->type == USE_PTR_ADDRESS)
7606 : 495 : alias_ptr_type = get_alias_ptr_type_for_ptr_address (use);
7607 : : else
7608 : : {
7609 : 851449 : gcc_assert (type == TREE_TYPE (*use->op_p));
7610 : 851449 : unsigned int align = get_object_alignment (*use->op_p);
7611 : 851449 : if (align != TYPE_ALIGN (type))
7612 : 37196 : type = build_aligned_type (type, align);
7613 : 851449 : alias_ptr_type = reference_alias_ptr_type (*use->op_p);
7614 : : }
7615 : 1703888 : tree ref = create_mem_ref (&bsi, type, &aff, alias_ptr_type,
7616 : 851944 : iv, base_hint, data->speed);
7617 : :
7618 : 851944 : if (use->type == USE_PTR_ADDRESS)
7619 : : {
7620 : 495 : ref = fold_build1 (ADDR_EXPR, build_pointer_type (use->mem_type), ref);
7621 : 495 : ref = fold_convert (get_use_type (use), ref);
7622 : 495 : ref = force_gimple_operand_gsi (&bsi, ref, true, NULL_TREE,
7623 : : true, GSI_SAME_STMT);
7624 : : }
7625 : : else
7626 : : {
7627 : : /* When we end up confused enough and have no suitable base but
7628 : : stuffed everything to index2 use a LEA for the address and
7629 : : create a plain MEM_REF to avoid basing a memory reference
7630 : : on address zero which create_mem_ref_raw does as fallback. */
7631 : 851449 : if (TREE_CODE (ref) == TARGET_MEM_REF
7632 : 851449 : && TMR_INDEX2 (ref) != NULL_TREE
7633 : 861736 : && integer_zerop (TREE_OPERAND (ref, 0)))
7634 : : {
7635 : 20 : ref = fold_build1 (ADDR_EXPR, TREE_TYPE (TREE_OPERAND (ref, 0)), ref);
7636 : 20 : ref = force_gimple_operand_gsi (&bsi, ref, true, NULL_TREE,
7637 : : true, GSI_SAME_STMT);
7638 : 20 : ref = build2 (MEM_REF, type, ref, build_zero_cst (alias_ptr_type));
7639 : : }
7640 : 851449 : copy_ref_info (ref, *use->op_p);
7641 : : }
7642 : :
7643 : 851944 : *use->op_p = ref;
7644 : 851944 : }
7645 : :
7646 : : /* Rewrites USE (the condition such that one of the arguments is an iv) using
7647 : : candidate CAND. */
7648 : :
7649 : : static void
7650 : 599147 : rewrite_use_compare (struct ivopts_data *data,
7651 : : struct iv_use *use, struct iv_cand *cand)
7652 : : {
7653 : 599147 : tree comp, op, bound;
7654 : 599147 : gimple_stmt_iterator bsi = gsi_for_stmt (use->stmt);
7655 : 599147 : enum tree_code compare;
7656 : 599147 : struct iv_group *group = data->vgroups[use->group_id];
7657 : 599147 : class cost_pair *cp = get_group_iv_cost (data, group, cand);
7658 : :
7659 : 599147 : bound = cp->value;
7660 : 599147 : if (bound)
7661 : : {
7662 : 388597 : tree var = var_at_stmt (data->current_loop, cand, use->stmt);
7663 : 388597 : tree var_type = TREE_TYPE (var);
7664 : 388597 : gimple_seq stmts;
7665 : :
7666 : 388597 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7667 : : {
7668 : 58 : fprintf (dump_file, "Replacing exit test: ");
7669 : 58 : print_gimple_stmt (dump_file, use->stmt, 0, TDF_SLIM);
7670 : : }
7671 : 388597 : compare = cp->comp;
7672 : 388597 : bound = unshare_expr (fold_convert (var_type, bound));
7673 : 388597 : op = force_gimple_operand (bound, &stmts, true, NULL_TREE);
7674 : 388597 : if (stmts)
7675 : 177285 : gsi_insert_seq_on_edge_immediate (
7676 : 177285 : loop_preheader_edge (data->current_loop),
7677 : : stmts);
7678 : :
7679 : 388597 : gcond *cond_stmt = as_a <gcond *> (use->stmt);
7680 : 388597 : gimple_cond_set_lhs (cond_stmt, var);
7681 : 388597 : gimple_cond_set_code (cond_stmt, compare);
7682 : 388597 : gimple_cond_set_rhs (cond_stmt, op);
7683 : 388597 : return;
7684 : : }
7685 : :
7686 : : /* The induction variable elimination failed; just express the original
7687 : : giv. */
7688 : 210550 : comp = get_computation_at (data, use->stmt, use, cand);
7689 : 210550 : gcc_assert (comp != NULL_TREE);
7690 : 210550 : gcc_assert (use->op_p != NULL);
7691 : 210550 : *use->op_p = force_gimple_operand_gsi (&bsi, comp, true,
7692 : 210550 : SSA_NAME_VAR (*use->op_p),
7693 : : true, GSI_SAME_STMT);
7694 : : }
7695 : :
7696 : : /* Rewrite the groups using the selected induction variables. */
7697 : :
7698 : : static void
7699 : 504302 : rewrite_groups (struct ivopts_data *data)
7700 : : {
7701 : 504302 : unsigned i, j;
7702 : :
7703 : 2309988 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
7704 : : {
7705 : 1805686 : struct iv_group *group = data->vgroups[i];
7706 : 1805686 : struct iv_cand *cand = group->selected;
7707 : :
7708 : 1805686 : gcc_assert (cand);
7709 : :
7710 : 1805686 : if (group->type == USE_NONLINEAR_EXPR)
7711 : : {
7712 : 1257102 : for (j = 0; j < group->vuses.length (); j++)
7713 : : {
7714 : 628551 : rewrite_use_nonlinear_expr (data, group->vuses[j], cand);
7715 : 628551 : update_stmt (group->vuses[j]->stmt);
7716 : : }
7717 : : }
7718 : 1177135 : else if (address_p (group->type))
7719 : : {
7720 : 1429932 : for (j = 0; j < group->vuses.length (); j++)
7721 : : {
7722 : 851944 : rewrite_use_address (data, group->vuses[j], cand);
7723 : 851944 : update_stmt (group->vuses[j]->stmt);
7724 : : }
7725 : : }
7726 : : else
7727 : : {
7728 : 599147 : gcc_assert (group->type == USE_COMPARE);
7729 : :
7730 : 2404833 : for (j = 0; j < group->vuses.length (); j++)
7731 : : {
7732 : 599147 : rewrite_use_compare (data, group->vuses[j], cand);
7733 : 599147 : update_stmt (group->vuses[j]->stmt);
7734 : : }
7735 : : }
7736 : : }
7737 : 504302 : }
7738 : :
7739 : : /* Removes the ivs that are not used after rewriting. */
7740 : :
7741 : : static void
7742 : 504302 : remove_unused_ivs (struct ivopts_data *data, bitmap toremove)
7743 : : {
7744 : 504302 : unsigned j;
7745 : 504302 : bitmap_iterator bi;
7746 : :
7747 : : /* Figure out an order in which to release SSA DEFs so that we don't
7748 : : release something that we'd have to propagate into a debug stmt
7749 : : afterwards. */
7750 : 5492924 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (data->relevant, 0, j, bi)
7751 : : {
7752 : 4988622 : struct version_info *info;
7753 : :
7754 : 4988622 : info = ver_info (data, j);
7755 : 4988622 : if (info->iv
7756 : 4846177 : && !integer_zerop (info->iv->step)
7757 : 3190446 : && !info->inv_id
7758 : 3190446 : && !info->iv->nonlin_use
7759 : 7550517 : && !info->preserve_biv)
7760 : : {
7761 : 2441499 : bitmap_set_bit (toremove, SSA_NAME_VERSION (info->iv->ssa_name));
7762 : :
7763 : 2441499 : tree def = info->iv->ssa_name;
7764 : :
7765 : 3183524 : if (MAY_HAVE_DEBUG_BIND_STMTS && SSA_NAME_DEF_STMT (def))
7766 : : {
7767 : 742025 : imm_use_iterator imm_iter;
7768 : 742025 : use_operand_p use_p;
7769 : 742025 : gimple *stmt;
7770 : 742025 : int count = 0;
7771 : :
7772 : 1454271 : FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, imm_iter, def)
7773 : : {
7774 : 741637 : if (!gimple_debug_bind_p (stmt))
7775 : 622218 : continue;
7776 : :
7777 : : /* We just want to determine whether to do nothing
7778 : : (count == 0), to substitute the computed
7779 : : expression into a single use of the SSA DEF by
7780 : : itself (count == 1), or to use a debug temp
7781 : : because the SSA DEF is used multiple times or as
7782 : : part of a larger expression (count > 1). */
7783 : 119419 : count++;
7784 : 119419 : if (gimple_debug_bind_get_value (stmt) != def)
7785 : 7436 : count++;
7786 : :
7787 : 119419 : if (count > 1)
7788 : : break;
7789 : 742025 : }
7790 : :
7791 : 742025 : if (!count)
7792 : 666165 : continue;
7793 : :
7794 : 97292 : struct iv_use dummy_use;
7795 : 97292 : struct iv_cand *best_cand = NULL, *cand;
7796 : 97292 : unsigned i, best_pref = 0, cand_pref;
7797 : 97292 : tree comp = NULL_TREE;
7798 : :
7799 : 97292 : memset (&dummy_use, 0, sizeof (dummy_use));
7800 : 97292 : dummy_use.iv = info->iv;
7801 : 493760 : for (i = 0; i < data->vgroups.length () && i < 64; i++)
7802 : : {
7803 : 396468 : cand = data->vgroups[i]->selected;
7804 : 396468 : if (cand == best_cand)
7805 : 164831 : continue;
7806 : 154764 : cand_pref = operand_equal_p (cand->iv->step,
7807 : 231637 : info->iv->step, 0)
7808 : 231637 : ? 4 : 0;
7809 : 231637 : cand_pref
7810 : 231637 : += TYPE_MODE (TREE_TYPE (cand->iv->base))
7811 : 231637 : == TYPE_MODE (TREE_TYPE (info->iv->base))
7812 : 231637 : ? 2 : 0;
7813 : 231637 : cand_pref
7814 : 463274 : += TREE_CODE (cand->iv->base) == INTEGER_CST
7815 : 231637 : ? 1 : 0;
7816 : 231637 : if (best_cand == NULL || best_pref < cand_pref)
7817 : : {
7818 : 178600 : tree this_comp
7819 : 357200 : = get_debug_computation_at (data,
7820 : 178600 : SSA_NAME_DEF_STMT (def),
7821 : : &dummy_use, cand);
7822 : 178600 : if (this_comp)
7823 : : {
7824 : 396468 : best_cand = cand;
7825 : 396468 : best_pref = cand_pref;
7826 : 396468 : comp = this_comp;
7827 : : }
7828 : : }
7829 : : }
7830 : :
7831 : 97292 : if (!best_cand)
7832 : 21432 : continue;
7833 : :
7834 : 75860 : comp = unshare_expr (comp);
7835 : 75860 : if (count > 1)
7836 : : {
7837 : 25168 : tree vexpr = build_debug_expr_decl (TREE_TYPE (comp));
7838 : : /* FIXME: Is setting the mode really necessary? */
7839 : 25168 : if (SSA_NAME_VAR (def))
7840 : 16142 : SET_DECL_MODE (vexpr, DECL_MODE (SSA_NAME_VAR (def)));
7841 : : else
7842 : 9026 : SET_DECL_MODE (vexpr, TYPE_MODE (TREE_TYPE (vexpr)));
7843 : 25168 : gdebug *def_temp
7844 : 25168 : = gimple_build_debug_bind (vexpr, comp, NULL);
7845 : 25168 : gimple_stmt_iterator gsi;
7846 : :
7847 : 25168 : if (gimple_code (SSA_NAME_DEF_STMT (def)) == GIMPLE_PHI)
7848 : 13993 : gsi = gsi_after_labels (gimple_bb
7849 : 13993 : (SSA_NAME_DEF_STMT (def)));
7850 : : else
7851 : 11175 : gsi = gsi_for_stmt (SSA_NAME_DEF_STMT (def));
7852 : :
7853 : 25168 : gsi_insert_before (&gsi, def_temp, GSI_SAME_STMT);
7854 : 25168 : comp = vexpr;
7855 : : }
7856 : :
7857 : 291534 : FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, imm_iter, def)
7858 : : {
7859 : 215674 : if (!gimple_debug_bind_p (stmt))
7860 : 80466 : continue;
7861 : :
7862 : 405696 : FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, imm_iter)
7863 : 135244 : SET_USE (use_p, comp);
7864 : :
7865 : 135208 : update_stmt (stmt);
7866 : 75860 : }
7867 : : }
7868 : : }
7869 : : }
7870 : 504302 : }
7871 : :
7872 : : /* Frees memory occupied by class tree_niter_desc in *VALUE. Callback
7873 : : for hash_map::traverse. */
7874 : :
7875 : : bool
7876 : 481303 : free_tree_niter_desc (edge const &, tree_niter_desc *const &value, void *)
7877 : : {
7878 : 481303 : if (value)
7879 : : {
7880 : 439137 : value->~tree_niter_desc ();
7881 : 439137 : free (value);
7882 : : }
7883 : 481303 : return true;
7884 : : }
7885 : :
7886 : : /* Frees data allocated by the optimization of a single loop. */
7887 : :
7888 : : static void
7889 : 880050 : free_loop_data (struct ivopts_data *data)
7890 : : {
7891 : 880050 : unsigned i, j;
7892 : 880050 : bitmap_iterator bi;
7893 : 880050 : tree obj;
7894 : :
7895 : 880050 : if (data->niters)
7896 : : {
7897 : 949775 : data->niters->traverse<void *, free_tree_niter_desc> (NULL);
7898 : 936944 : delete data->niters;
7899 : 468472 : data->niters = NULL;
7900 : : }
7901 : :
7902 : 5883826 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (data->relevant, 0, i, bi)
7903 : : {
7904 : 5003776 : struct version_info *info;
7905 : :
7906 : 5003776 : info = ver_info (data, i);
7907 : 5003776 : info->iv = NULL;
7908 : 5003776 : info->has_nonlin_use = false;
7909 : 5003776 : info->preserve_biv = false;
7910 : 5003776 : info->inv_id = 0;
7911 : : }
7912 : 880050 : bitmap_clear (data->relevant);
7913 : 880050 : bitmap_clear (data->important_candidates);
7914 : :
7915 : 2688291 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
7916 : : {
7917 : 1808241 : struct iv_group *group = data->vgroups[i];
7918 : :
7919 : 3890478 : for (j = 0; j < group->vuses.length (); j++)
7920 : 2082237 : free (group->vuses[j]);
7921 : 1808241 : group->vuses.release ();
7922 : :
7923 : 1808241 : BITMAP_FREE (group->related_cands);
7924 : 19669657 : for (j = 0; j < group->n_map_members; j++)
7925 : : {
7926 : 17861416 : if (group->cost_map[j].inv_vars)
7927 : 3750176 : BITMAP_FREE (group->cost_map[j].inv_vars);
7928 : 17861416 : if (group->cost_map[j].inv_exprs)
7929 : 2033706 : BITMAP_FREE (group->cost_map[j].inv_exprs);
7930 : : }
7931 : :
7932 : 1808241 : free (group->cost_map);
7933 : 1808241 : free (group);
7934 : : }
7935 : 880050 : data->vgroups.truncate (0);
7936 : :
7937 : 5510853 : for (i = 0; i < data->vcands.length (); i++)
7938 : : {
7939 : 4630803 : struct iv_cand *cand = data->vcands[i];
7940 : :
7941 : 4630803 : if (cand->inv_vars)
7942 : 74085 : BITMAP_FREE (cand->inv_vars);
7943 : 4630803 : if (cand->inv_exprs)
7944 : 99492 : BITMAP_FREE (cand->inv_exprs);
7945 : 4630803 : free (cand);
7946 : : }
7947 : 880050 : data->vcands.truncate (0);
7948 : :
7949 : 880050 : if (data->version_info_size < num_ssa_names)
7950 : : {
7951 : 164 : data->version_info_size = 2 * num_ssa_names;
7952 : 164 : free (data->version_info);
7953 : 164 : data->version_info = XCNEWVEC (struct version_info, data->version_info_size);
7954 : : }
7955 : :
7956 : 880050 : data->max_inv_var_id = 0;
7957 : 880050 : data->max_inv_expr_id = 0;
7958 : :
7959 : 880050 : FOR_EACH_VEC_ELT (decl_rtl_to_reset, i, obj)
7960 : 0 : SET_DECL_RTL (obj, NULL_RTX);
7961 : :
7962 : 880050 : decl_rtl_to_reset.truncate (0);
7963 : :
7964 : 880050 : data->inv_expr_tab->empty ();
7965 : :
7966 : 880050 : data->iv_common_cand_tab->empty ();
7967 : 880050 : data->iv_common_cands.truncate (0);
7968 : 880050 : }
7969 : :
7970 : : /* Finalizes data structures used by the iv optimization pass. LOOPS is the
7971 : : loop tree. */
7972 : :
7973 : : static void
7974 : 241688 : tree_ssa_iv_optimize_finalize (struct ivopts_data *data)
7975 : : {
7976 : 241688 : free_loop_data (data);
7977 : 241688 : free (data->version_info);
7978 : 241688 : BITMAP_FREE (data->relevant);
7979 : 241688 : BITMAP_FREE (data->important_candidates);
7980 : :
7981 : 241688 : decl_rtl_to_reset.release ();
7982 : 241688 : data->vgroups.release ();
7983 : 241688 : data->vcands.release ();
7984 : 241688 : delete data->inv_expr_tab;
7985 : 241688 : data->inv_expr_tab = NULL;
7986 : 241688 : free_affine_expand_cache (&data->name_expansion_cache);
7987 : 241688 : if (data->base_object_map)
7988 : 163820 : delete data->base_object_map;
7989 : 241688 : delete data->iv_common_cand_tab;
7990 : 241688 : data->iv_common_cand_tab = NULL;
7991 : 241688 : data->iv_common_cands.release ();
7992 : 241688 : obstack_free (&data->iv_obstack, NULL);
7993 : 241688 : }
7994 : :
7995 : : /* Returns true if the loop body BODY includes any function calls. */
7996 : :
7997 : : static bool
7998 : 638362 : loop_body_includes_call (basic_block *body, unsigned num_nodes)
7999 : : {
8000 : 638362 : gimple_stmt_iterator gsi;
8001 : 638362 : unsigned i;
8002 : :
8003 : 2949888 : for (i = 0; i < num_nodes; i++)
8004 : 24378917 : for (gsi = gsi_start_bb (body[i]); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
8005 : : {
8006 : 19540646 : gimple *stmt = gsi_stmt (gsi);
8007 : 19540646 : if (is_gimple_call (stmt)
8008 : 286311 : && !gimple_call_internal_p (stmt)
8009 : 19761935 : && !is_inexpensive_builtin (gimple_call_fndecl (stmt)))
8010 : : return true;
8011 : : }
8012 : : return false;
8013 : : }
8014 : :
8015 : : /* Determine cost scaling factor for basic blocks in loop. */
8016 : : #define COST_SCALING_FACTOR_BOUND (20)
8017 : :
8018 : : static void
8019 : 504910 : determine_scaling_factor (struct ivopts_data *data, basic_block *body)
8020 : : {
8021 : 504910 : int lfreq = data->current_loop->header->count.to_frequency (cfun);
8022 : 504910 : if (!data->speed || lfreq <= 0)
8023 : : return;
8024 : :
8025 : : int max_freq = lfreq;
8026 : 2987345 : for (unsigned i = 0; i < data->current_loop->num_nodes; i++)
8027 : : {
8028 : 2569754 : body[i]->aux = (void *)(intptr_t) 1;
8029 : 2569754 : if (max_freq < body[i]->count.to_frequency (cfun))
8030 : 107193 : max_freq = body[i]->count.to_frequency (cfun);
8031 : : }
8032 : 417591 : if (max_freq > lfreq)
8033 : : {
8034 : 67471 : int divisor, factor;
8035 : : /* Check if scaling factor itself needs to be scaled by the bound. This
8036 : : is to avoid overflow when scaling cost according to profile info. */
8037 : 67471 : if (max_freq / lfreq > COST_SCALING_FACTOR_BOUND)
8038 : : {
8039 : : divisor = max_freq;
8040 : : factor = COST_SCALING_FACTOR_BOUND;
8041 : : }
8042 : : else
8043 : : {
8044 : 53505 : divisor = lfreq;
8045 : 53505 : factor = 1;
8046 : : }
8047 : 1045389 : for (unsigned i = 0; i < data->current_loop->num_nodes; i++)
8048 : : {
8049 : 977918 : int bfreq = body[i]->count.to_frequency (cfun);
8050 : 977918 : if (bfreq <= lfreq)
8051 : 535259 : continue;
8052 : :
8053 : 442659 : body[i]->aux = (void*)(intptr_t) (factor * bfreq / divisor);
8054 : : }
8055 : : }
8056 : : }
8057 : :
8058 : : /* Find doloop comparison use and set its doloop_p on if found. */
8059 : :
8060 : : static bool
8061 : 0 : find_doloop_use (struct ivopts_data *data)
8062 : : {
8063 : 0 : struct loop *loop = data->current_loop;
8064 : :
8065 : 0 : for (unsigned i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
8066 : : {
8067 : 0 : struct iv_group *group = data->vgroups[i];
8068 : 0 : if (group->type == USE_COMPARE)
8069 : : {
8070 : 0 : gcc_assert (group->vuses.length () == 1);
8071 : 0 : struct iv_use *use = group->vuses[0];
8072 : 0 : gimple *stmt = use->stmt;
8073 : 0 : if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
8074 : : {
8075 : 0 : basic_block bb = gimple_bb (stmt);
8076 : 0 : edge true_edge, false_edge;
8077 : 0 : extract_true_false_edges_from_block (bb, &true_edge, &false_edge);
8078 : : /* This comparison is used for loop latch. Require latch is empty
8079 : : for now. */
8080 : 0 : if ((loop->latch == true_edge->dest
8081 : 0 : || loop->latch == false_edge->dest)
8082 : 0 : && empty_block_p (loop->latch))
8083 : : {
8084 : 0 : group->doloop_p = true;
8085 : 0 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8086 : : {
8087 : 0 : fprintf (dump_file, "Doloop cmp iv use: ");
8088 : 0 : print_gimple_stmt (dump_file, stmt, TDF_DETAILS);
8089 : : }
8090 : 0 : return true;
8091 : : }
8092 : : }
8093 : : }
8094 : : }
8095 : :
8096 : : return false;
8097 : : }
8098 : :
8099 : : /* For the targets which support doloop, to predict whether later RTL doloop
8100 : : transformation will perform on this loop, further detect the doloop use and
8101 : : mark the flag doloop_use_p if predicted. */
8102 : :
8103 : : void
8104 : 504910 : analyze_and_mark_doloop_use (struct ivopts_data *data)
8105 : : {
8106 : 504910 : data->doloop_use_p = false;
8107 : :
8108 : 504910 : if (!flag_branch_on_count_reg)
8109 : : return;
8110 : :
8111 : 504910 : if (data->current_loop->unroll == USHRT_MAX)
8112 : : return;
8113 : :
8114 : 504910 : if (!generic_predict_doloop_p (data))
8115 : : return;
8116 : :
8117 : 0 : if (find_doloop_use (data))
8118 : : {
8119 : 0 : data->doloop_use_p = true;
8120 : 0 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8121 : : {
8122 : 0 : struct loop *loop = data->current_loop;
8123 : 0 : fprintf (dump_file,
8124 : : "Predict loop %d can perform"
8125 : : " doloop optimization later.\n",
8126 : : loop->num);
8127 : 0 : flow_loop_dump (loop, dump_file, NULL, 1);
8128 : : }
8129 : : }
8130 : : }
8131 : :
8132 : : /* Optimizes the LOOP. Returns true if anything changed. */
8133 : :
8134 : : static bool
8135 : 638362 : tree_ssa_iv_optimize_loop (struct ivopts_data *data, class loop *loop,
8136 : : bitmap toremove)
8137 : : {
8138 : 638362 : bool changed = false;
8139 : 638362 : class iv_ca *iv_ca;
8140 : 638362 : edge exit = single_dom_exit (loop);
8141 : 638362 : basic_block *body;
8142 : :
8143 : 638362 : gcc_assert (!data->niters);
8144 : 638362 : data->current_loop = loop;
8145 : 638362 : data->loop_loc = find_loop_location (loop).get_location_t ();
8146 : 638362 : data->speed = optimize_loop_for_speed_p (loop);
8147 : :
8148 : 638362 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8149 : : {
8150 : 67 : fprintf (dump_file, "Processing loop %d", loop->num);
8151 : 67 : if (data->loop_loc != UNKNOWN_LOCATION)
8152 : 65 : fprintf (dump_file, " at %s:%d", LOCATION_FILE (data->loop_loc),
8153 : 130 : LOCATION_LINE (data->loop_loc));
8154 : 67 : fprintf (dump_file, "\n");
8155 : :
8156 : 67 : if (exit)
8157 : : {
8158 : 57 : fprintf (dump_file, " single exit %d -> %d, exit condition ",
8159 : 57 : exit->src->index, exit->dest->index);
8160 : 114 : print_gimple_stmt (dump_file, *gsi_last_bb (exit->src),
8161 : : 0, TDF_SLIM);
8162 : 57 : fprintf (dump_file, "\n");
8163 : : }
8164 : :
8165 : 67 : fprintf (dump_file, "\n");
8166 : : }
8167 : :
8168 : 638362 : body = get_loop_body (loop);
8169 : 638362 : data->body_includes_call = loop_body_includes_call (body, loop->num_nodes);
8170 : 638362 : renumber_gimple_stmt_uids_in_blocks (body, loop->num_nodes);
8171 : :
8172 : 638362 : data->loop_single_exit_p
8173 : 638362 : = exit != NULL && loop_only_exit_p (loop, body, exit);
8174 : :
8175 : : /* For each ssa name determines whether it behaves as an induction variable
8176 : : in some loop. */
8177 : 638362 : if (!find_induction_variables (data, body))
8178 : 133451 : goto finish;
8179 : :
8180 : : /* Finds interesting uses (item 1). */
8181 : 504911 : find_interesting_uses (data, body);
8182 : 504911 : if (data->vgroups.length () > MAX_CONSIDERED_GROUPS)
8183 : 1 : goto finish;
8184 : :
8185 : : /* Determine cost scaling factor for basic blocks in loop. */
8186 : 504910 : determine_scaling_factor (data, body);
8187 : :
8188 : : /* Analyze doloop possibility and mark the doloop use if predicted. */
8189 : 504910 : analyze_and_mark_doloop_use (data);
8190 : :
8191 : : /* Finds candidates for the induction variables (item 2). */
8192 : 504910 : find_iv_candidates (data);
8193 : :
8194 : : /* Calculates the costs (item 3, part 1). */
8195 : 504910 : determine_iv_costs (data);
8196 : 504910 : determine_group_iv_costs (data);
8197 : 504910 : determine_set_costs (data);
8198 : :
8199 : : /* Find the optimal set of induction variables (item 3, part 2). */
8200 : 504910 : iv_ca = find_optimal_iv_set (data);
8201 : : /* Cleanup basic block aux field. */
8202 : 3438984 : for (unsigned i = 0; i < data->current_loop->num_nodes; i++)
8203 : 2934074 : body[i]->aux = NULL;
8204 : 504910 : if (!iv_ca)
8205 : 608 : goto finish;
8206 : 504302 : changed = true;
8207 : :
8208 : : /* Create the new induction variables (item 4, part 1). */
8209 : 504302 : create_new_ivs (data, iv_ca);
8210 : 504302 : iv_ca_free (&iv_ca);
8211 : :
8212 : : /* Rewrite the uses (item 4, part 2). */
8213 : 504302 : rewrite_groups (data);
8214 : :
8215 : : /* Remove the ivs that are unused after rewriting. */
8216 : 504302 : remove_unused_ivs (data, toremove);
8217 : :
8218 : 638362 : finish:
8219 : 638362 : free (body);
8220 : 638362 : free_loop_data (data);
8221 : :
8222 : 638362 : return changed;
8223 : : }
8224 : :
8225 : : /* Main entry point. Optimizes induction variables in loops. */
8226 : :
8227 : : void
8228 : 241688 : tree_ssa_iv_optimize (void)
8229 : : {
8230 : 241688 : struct ivopts_data data;
8231 : 241688 : auto_bitmap toremove;
8232 : :
8233 : 241688 : tree_ssa_iv_optimize_init (&data);
8234 : 241688 : mark_ssa_maybe_undefs ();
8235 : :
8236 : : /* Optimize the loops starting with the innermost ones. */
8237 : 1363426 : for (auto loop : loops_list (cfun, LI_FROM_INNERMOST))
8238 : : {
8239 : 638362 : if (!dbg_cnt (ivopts_loop))
8240 : 0 : continue;
8241 : :
8242 : 638362 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
8243 : 67 : flow_loop_dump (loop, dump_file, NULL, 1);
8244 : :
8245 : 638362 : tree_ssa_iv_optimize_loop (&data, loop, toremove);
8246 : 241688 : }
8247 : :
8248 : : /* Remove eliminated IV defs. */
8249 : 241688 : release_defs_bitset (toremove);
8250 : :
8251 : : /* We have changed the structure of induction variables; it might happen
8252 : : that definitions in the scev database refer to some of them that were
8253 : : eliminated. */
8254 : 241688 : scev_reset_htab ();
8255 : : /* Likewise niter and control-IV information. */
8256 : 241688 : free_numbers_of_iterations_estimates (cfun);
8257 : :
8258 : 241688 : tree_ssa_iv_optimize_finalize (&data);
8259 : 241688 : }
8260 : :
8261 : : #include "gt-tree-ssa-loop-ivopts.h"
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