Branch data Line data Source code
1 : : /* Induction variable optimizations.
2 : : Copyright (C) 2003-2024 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 : :
136 : : /* For lang_hooks.types.type_for_mode. */
137 : : #include "langhooks.h"
138 : :
139 : : /* FIXME: Expressions are expanded to RTL in this pass to determine the
140 : : cost of different addressing modes. This should be moved to a TBD
141 : : interface between the GIMPLE and RTL worlds. */
142 : :
143 : : /* The infinite cost. */
144 : : #define INFTY 1000000000
145 : :
146 : : /* Returns the expected number of loop iterations for LOOP.
147 : : The average trip count is computed from profile data if it
148 : : exists. */
149 : :
150 : : static inline HOST_WIDE_INT
151 : 11176319 : avg_loop_niter (class loop *loop)
152 : : {
153 : 11176319 : HOST_WIDE_INT niter = estimated_stmt_executions_int (loop);
154 : 11176319 : if (niter == -1)
155 : : {
156 : 4812053 : niter = likely_max_stmt_executions_int (loop);
157 : :
158 : 4812053 : if (niter == -1 || niter > param_avg_loop_niter)
159 : 4111723 : return param_avg_loop_niter;
160 : : }
161 : :
162 : : return niter;
163 : : }
164 : :
165 : : struct iv_use;
166 : :
167 : : /* Representation of the induction variable. */
168 : : struct iv
169 : : {
170 : : tree base; /* Initial value of the iv. */
171 : : tree base_object; /* A memory object to that the induction variable points. */
172 : : tree step; /* Step of the iv (constant only). */
173 : : tree ssa_name; /* The ssa name with the value. */
174 : : struct iv_use *nonlin_use; /* The identifier in the use if it is the case. */
175 : : bool biv_p; /* Is it a biv? */
176 : : bool no_overflow; /* True if the iv doesn't overflow. */
177 : : bool have_address_use;/* For biv, indicate if it's used in any address
178 : : type use. */
179 : : };
180 : :
181 : : /* Per-ssa version information (induction variable descriptions, etc.). */
182 : : struct version_info
183 : : {
184 : : tree name; /* The ssa name. */
185 : : struct iv *iv; /* Induction variable description. */
186 : : bool has_nonlin_use; /* For a loop-level invariant, whether it is used in
187 : : an expression that is not an induction variable. */
188 : : bool preserve_biv; /* For the original biv, whether to preserve it. */
189 : : unsigned inv_id; /* Id of an invariant. */
190 : : };
191 : :
192 : : /* Types of uses. */
193 : : enum use_type
194 : : {
195 : : USE_NONLINEAR_EXPR, /* Use in a nonlinear expression. */
196 : : USE_REF_ADDRESS, /* Use is an address for an explicit memory
197 : : reference. */
198 : : USE_PTR_ADDRESS, /* Use is a pointer argument to a function in
199 : : cases where the expansion of the function
200 : : will turn the argument into a normal address. */
201 : : USE_COMPARE /* Use is a compare. */
202 : : };
203 : :
204 : : /* Cost of a computation. */
205 : : class comp_cost
206 : : {
207 : : public:
208 : 156263143 : comp_cost (): cost (0), complexity (0), scratch (0)
209 : : {}
210 : :
211 : 32717687 : comp_cost (int64_t cost, unsigned complexity, int64_t scratch = 0)
212 : 21362990 : : cost (cost), complexity (complexity), scratch (scratch)
213 : 19778129 : {}
214 : :
215 : : /* Returns true if COST is infinite. */
216 : : bool infinite_cost_p ();
217 : :
218 : : /* Adds costs COST1 and COST2. */
219 : : friend comp_cost operator+ (comp_cost cost1, comp_cost cost2);
220 : :
221 : : /* Adds COST to the comp_cost. */
222 : : comp_cost operator+= (comp_cost cost);
223 : :
224 : : /* Adds constant C to this comp_cost. */
225 : : comp_cost operator+= (HOST_WIDE_INT c);
226 : :
227 : : /* Subtracts constant C to this comp_cost. */
228 : : comp_cost operator-= (HOST_WIDE_INT c);
229 : :
230 : : /* Divide the comp_cost by constant C. */
231 : : comp_cost operator/= (HOST_WIDE_INT c);
232 : :
233 : : /* Multiply the comp_cost by constant C. */
234 : : comp_cost operator*= (HOST_WIDE_INT c);
235 : :
236 : : /* Subtracts costs COST1 and COST2. */
237 : : friend comp_cost operator- (comp_cost cost1, comp_cost cost2);
238 : :
239 : : /* Subtracts COST from this comp_cost. */
240 : : comp_cost operator-= (comp_cost cost);
241 : :
242 : : /* Returns true if COST1 is smaller than COST2. */
243 : : friend bool operator< (comp_cost cost1, comp_cost cost2);
244 : :
245 : : /* Returns true if COST1 and COST2 are equal. */
246 : : friend bool operator== (comp_cost cost1, comp_cost cost2);
247 : :
248 : : /* Returns true if COST1 is smaller or equal than COST2. */
249 : : friend bool operator<= (comp_cost cost1, comp_cost cost2);
250 : :
251 : : int64_t cost; /* The runtime cost. */
252 : : unsigned complexity; /* The estimate of the complexity of the code for
253 : : the computation (in no concrete units --
254 : : complexity field should be larger for more
255 : : complex expressions and addressing modes). */
256 : : int64_t scratch; /* Scratch used during cost computation. */
257 : : };
258 : :
259 : : static const comp_cost no_cost;
260 : : static const comp_cost infinite_cost (INFTY, 0, INFTY);
261 : :
262 : : bool
263 : 1945187027 : comp_cost::infinite_cost_p ()
264 : : {
265 : 1945187027 : return cost == INFTY;
266 : : }
267 : :
268 : : comp_cost
269 : 260100160 : operator+ (comp_cost cost1, comp_cost cost2)
270 : : {
271 : 260100160 : if (cost1.infinite_cost_p () || cost2.infinite_cost_p ())
272 : 1760922 : return infinite_cost;
273 : :
274 : 258339238 : gcc_assert (cost1.cost + cost2.cost < infinite_cost.cost);
275 : 258339238 : cost1.cost += cost2.cost;
276 : 258339238 : cost1.complexity += cost2.complexity;
277 : :
278 : 258339238 : return cost1;
279 : : }
280 : :
281 : : comp_cost
282 : 219523538 : operator- (comp_cost cost1, comp_cost cost2)
283 : : {
284 : 219523538 : if (cost1.infinite_cost_p ())
285 : 0 : return infinite_cost;
286 : :
287 : 219523538 : gcc_assert (!cost2.infinite_cost_p ());
288 : 219523538 : gcc_assert (cost1.cost - cost2.cost < infinite_cost.cost);
289 : :
290 : 219523538 : cost1.cost -= cost2.cost;
291 : 219523538 : cost1.complexity -= cost2.complexity;
292 : :
293 : 219523538 : return cost1;
294 : : }
295 : :
296 : : comp_cost
297 : 260100160 : comp_cost::operator+= (comp_cost cost)
298 : : {
299 : 260100160 : *this = *this + cost;
300 : 260100160 : return *this;
301 : : }
302 : :
303 : : comp_cost
304 : 909081322 : comp_cost::operator+= (HOST_WIDE_INT c)
305 : : {
306 : 909081322 : if (c >= INFTY)
307 : 0 : this->cost = INFTY;
308 : :
309 : 909081322 : if (infinite_cost_p ())
310 : 0 : return *this;
311 : :
312 : 909081322 : gcc_assert (this->cost + c < infinite_cost.cost);
313 : 909081322 : this->cost += c;
314 : :
315 : 909081322 : return *this;
316 : : }
317 : :
318 : : comp_cost
319 : 8722871 : comp_cost::operator-= (HOST_WIDE_INT c)
320 : : {
321 : 8722871 : if (infinite_cost_p ())
322 : 4188632 : return *this;
323 : :
324 : 4534239 : gcc_assert (this->cost - c < infinite_cost.cost);
325 : 4534239 : this->cost -= c;
326 : :
327 : 4534239 : return *this;
328 : : }
329 : :
330 : : comp_cost
331 : 0 : comp_cost::operator/= (HOST_WIDE_INT c)
332 : : {
333 : 0 : gcc_assert (c != 0);
334 : 0 : if (infinite_cost_p ())
335 : 0 : return *this;
336 : :
337 : 0 : this->cost /= c;
338 : :
339 : 0 : return *this;
340 : : }
341 : :
342 : : comp_cost
343 : 0 : comp_cost::operator*= (HOST_WIDE_INT c)
344 : : {
345 : 0 : if (infinite_cost_p ())
346 : 0 : return *this;
347 : :
348 : 0 : gcc_assert (this->cost * c < infinite_cost.cost);
349 : 0 : this->cost *= c;
350 : :
351 : 0 : return *this;
352 : : }
353 : :
354 : : comp_cost
355 : 219523538 : comp_cost::operator-= (comp_cost cost)
356 : : {
357 : 219523538 : *this = *this - cost;
358 : 219523538 : return *this;
359 : : }
360 : :
361 : : bool
362 : 211333064 : operator< (comp_cost cost1, comp_cost cost2)
363 : : {
364 : 211333064 : if (cost1.cost == cost2.cost)
365 : 101989756 : return cost1.complexity < cost2.complexity;
366 : :
367 : 109343308 : return cost1.cost < cost2.cost;
368 : : }
369 : :
370 : : bool
371 : 4115610 : operator== (comp_cost cost1, comp_cost cost2)
372 : : {
373 : 4115610 : return cost1.cost == cost2.cost
374 : 4115610 : && cost1.complexity == cost2.complexity;
375 : : }
376 : :
377 : : bool
378 : 7747957 : operator<= (comp_cost cost1, comp_cost cost2)
379 : : {
380 : 7747957 : return cost1 < cost2 || cost1 == cost2;
381 : : }
382 : :
383 : : struct iv_inv_expr_ent;
384 : :
385 : : /* The candidate - cost pair. */
386 : : class cost_pair
387 : : {
388 : : public:
389 : : struct iv_cand *cand; /* The candidate. */
390 : : comp_cost cost; /* The cost. */
391 : : enum tree_code comp; /* For iv elimination, the comparison. */
392 : : bitmap inv_vars; /* The list of invariant ssa_vars that have to be
393 : : preserved when representing iv_use with iv_cand. */
394 : : bitmap inv_exprs; /* The list of newly created invariant expressions
395 : : when representing iv_use with iv_cand. */
396 : : tree value; /* For final value elimination, the expression for
397 : : the final value of the iv. For iv elimination,
398 : : the new bound to compare with. */
399 : : };
400 : :
401 : : /* Use. */
402 : : struct iv_use
403 : : {
404 : : unsigned id; /* The id of the use. */
405 : : unsigned group_id; /* The group id the use belongs to. */
406 : : enum use_type type; /* Type of the use. */
407 : : tree mem_type; /* The memory type to use when testing whether an
408 : : address is legitimate, and what the address's
409 : : cost is. */
410 : : struct iv *iv; /* The induction variable it is based on. */
411 : : gimple *stmt; /* Statement in that it occurs. */
412 : : tree *op_p; /* The place where it occurs. */
413 : :
414 : : tree addr_base; /* Base address with const offset stripped. */
415 : : poly_uint64 addr_offset;
416 : : /* Const offset stripped from base address. */
417 : : };
418 : :
419 : : /* Group of uses. */
420 : : struct iv_group
421 : : {
422 : : /* The id of the group. */
423 : : unsigned id;
424 : : /* Uses of the group are of the same type. */
425 : : enum use_type type;
426 : : /* The set of "related" IV candidates, plus the important ones. */
427 : : bitmap related_cands;
428 : : /* Number of IV candidates in the cost_map. */
429 : : unsigned n_map_members;
430 : : /* The costs wrto the iv candidates. */
431 : : class cost_pair *cost_map;
432 : : /* The selected candidate for the group. */
433 : : struct iv_cand *selected;
434 : : /* To indicate this is a doloop use group. */
435 : : bool doloop_p;
436 : : /* Uses in the group. */
437 : : vec<struct iv_use *> vuses;
438 : : };
439 : :
440 : : /* The position where the iv is computed. */
441 : : enum iv_position
442 : : {
443 : : IP_NORMAL, /* At the end, just before the exit condition. */
444 : : IP_END, /* At the end of the latch block. */
445 : : IP_BEFORE_USE, /* Immediately before a specific use. */
446 : : IP_AFTER_USE, /* Immediately after a specific use. */
447 : : IP_ORIGINAL /* The original biv. */
448 : : };
449 : :
450 : : /* The induction variable candidate. */
451 : : struct iv_cand
452 : : {
453 : : unsigned id; /* The number of the candidate. */
454 : : bool important; /* Whether this is an "important" candidate, i.e. such
455 : : that it should be considered by all uses. */
456 : : bool involves_undefs; /* Whether the IV involves undefined values. */
457 : : ENUM_BITFIELD(iv_position) pos : 8; /* Where it is computed. */
458 : : gimple *incremented_at;/* For original biv, the statement where it is
459 : : incremented. */
460 : : tree var_before; /* The variable used for it before increment. */
461 : : tree var_after; /* The variable used for it after increment. */
462 : : struct iv *iv; /* The value of the candidate. NULL for
463 : : "pseudocandidate" used to indicate the possibility
464 : : to replace the final value of an iv by direct
465 : : computation of the value. */
466 : : unsigned cost; /* Cost of the candidate. */
467 : : unsigned cost_step; /* Cost of the candidate's increment operation. */
468 : : struct iv_use *ainc_use; /* For IP_{BEFORE,AFTER}_USE candidates, the place
469 : : where it is incremented. */
470 : : bitmap inv_vars; /* The list of invariant ssa_vars used in step of the
471 : : iv_cand. */
472 : : bitmap inv_exprs; /* If step is more complicated than a single ssa_var,
473 : : handle it as a new invariant expression which will
474 : : be hoisted out of loop. */
475 : : struct iv *orig_iv; /* The original iv if this cand is added from biv with
476 : : smaller type. */
477 : : bool doloop_p; /* Whether this is a doloop candidate. */
478 : : };
479 : :
480 : : /* Hashtable entry for common candidate derived from iv uses. */
481 : 3647720 : class iv_common_cand
482 : : {
483 : : public:
484 : : tree base;
485 : : tree step;
486 : : /* IV uses from which this common candidate is derived. */
487 : : auto_vec<struct iv_use *> uses;
488 : : hashval_t hash;
489 : : };
490 : :
491 : : /* Hashtable helpers. */
492 : :
493 : : struct iv_common_cand_hasher : delete_ptr_hash <iv_common_cand>
494 : : {
495 : : static inline hashval_t hash (const iv_common_cand *);
496 : : static inline bool equal (const iv_common_cand *, const iv_common_cand *);
497 : : };
498 : :
499 : : /* Hash function for possible common candidates. */
500 : :
501 : : inline hashval_t
502 : 14554633 : iv_common_cand_hasher::hash (const iv_common_cand *ccand)
503 : : {
504 : 14554633 : return ccand->hash;
505 : : }
506 : :
507 : : /* Hash table equality function for common candidates. */
508 : :
509 : : inline bool
510 : 16416351 : iv_common_cand_hasher::equal (const iv_common_cand *ccand1,
511 : : const iv_common_cand *ccand2)
512 : : {
513 : 16416351 : return (ccand1->hash == ccand2->hash
514 : 2164946 : && operand_equal_p (ccand1->base, ccand2->base, 0)
515 : 2141496 : && operand_equal_p (ccand1->step, ccand2->step, 0)
516 : 18551818 : && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (ccand1->base))
517 : 2135467 : == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (ccand2->base))));
518 : : }
519 : :
520 : : /* Loop invariant expression hashtable entry. */
521 : :
522 : : struct iv_inv_expr_ent
523 : : {
524 : : /* Tree expression of the entry. */
525 : : tree expr;
526 : : /* Unique indentifier. */
527 : : int id;
528 : : /* Hash value. */
529 : : hashval_t hash;
530 : : };
531 : :
532 : : /* Sort iv_inv_expr_ent pair A and B by id field. */
533 : :
534 : : static int
535 : 5592 : sort_iv_inv_expr_ent (const void *a, const void *b)
536 : : {
537 : 5592 : const iv_inv_expr_ent * const *e1 = (const iv_inv_expr_ent * const *) (a);
538 : 5592 : const iv_inv_expr_ent * const *e2 = (const iv_inv_expr_ent * const *) (b);
539 : :
540 : 5592 : unsigned id1 = (*e1)->id;
541 : 5592 : unsigned id2 = (*e2)->id;
542 : :
543 : 5592 : if (id1 < id2)
544 : : return -1;
545 : 2620 : else if (id1 > id2)
546 : : return 1;
547 : : else
548 : 0 : return 0;
549 : : }
550 : :
551 : : /* Hashtable helpers. */
552 : :
553 : : struct iv_inv_expr_hasher : free_ptr_hash <iv_inv_expr_ent>
554 : : {
555 : : static inline hashval_t hash (const iv_inv_expr_ent *);
556 : : static inline bool equal (const iv_inv_expr_ent *, const iv_inv_expr_ent *);
557 : : };
558 : :
559 : : /* Return true if uses of type TYPE represent some form of address. */
560 : :
561 : : inline bool
562 : 10048809 : address_p (use_type type)
563 : : {
564 : 10048809 : return type == USE_REF_ADDRESS || type == USE_PTR_ADDRESS;
565 : : }
566 : :
567 : : /* Hash function for loop invariant expressions. */
568 : :
569 : : inline hashval_t
570 : 6547926 : iv_inv_expr_hasher::hash (const iv_inv_expr_ent *expr)
571 : : {
572 : 6547926 : return expr->hash;
573 : : }
574 : :
575 : : /* Hash table equality function for expressions. */
576 : :
577 : : inline bool
578 : 7801489 : iv_inv_expr_hasher::equal (const iv_inv_expr_ent *expr1,
579 : : const iv_inv_expr_ent *expr2)
580 : : {
581 : 7801489 : return expr1->hash == expr2->hash
582 : 7801489 : && operand_equal_p (expr1->expr, expr2->expr, 0);
583 : : }
584 : :
585 : : struct ivopts_data
586 : : {
587 : : /* The currently optimized loop. */
588 : : class loop *current_loop;
589 : : location_t loop_loc;
590 : :
591 : : /* Numbers of iterations for all exits of the current loop. */
592 : : hash_map<edge, tree_niter_desc *> *niters;
593 : :
594 : : /* Number of registers used in it. */
595 : : unsigned regs_used;
596 : :
597 : : /* The size of version_info array allocated. */
598 : : unsigned version_info_size;
599 : :
600 : : /* The array of information for the ssa names. */
601 : : struct version_info *version_info;
602 : :
603 : : /* The hashtable of loop invariant expressions created
604 : : by ivopt. */
605 : : hash_table<iv_inv_expr_hasher> *inv_expr_tab;
606 : :
607 : : /* The bitmap of indices in version_info whose value was changed. */
608 : : bitmap relevant;
609 : :
610 : : /* The uses of induction variables. */
611 : : vec<iv_group *> vgroups;
612 : :
613 : : /* The candidates. */
614 : : vec<iv_cand *> vcands;
615 : :
616 : : /* A bitmap of important candidates. */
617 : : bitmap important_candidates;
618 : :
619 : : /* Cache used by tree_to_aff_combination_expand. */
620 : : hash_map<tree, name_expansion *> *name_expansion_cache;
621 : :
622 : : /* The hashtable of common candidates derived from iv uses. */
623 : : hash_table<iv_common_cand_hasher> *iv_common_cand_tab;
624 : :
625 : : /* The common candidates. */
626 : : vec<iv_common_cand *> iv_common_cands;
627 : :
628 : : /* Hash map recording base object information of tree exp. */
629 : : hash_map<tree, tree> *base_object_map;
630 : :
631 : : /* The maximum invariant variable id. */
632 : : unsigned max_inv_var_id;
633 : :
634 : : /* The maximum invariant expression id. */
635 : : unsigned max_inv_expr_id;
636 : :
637 : : /* Number of no_overflow BIVs which are not used in memory address. */
638 : : unsigned bivs_not_used_in_addr;
639 : :
640 : : /* Obstack for iv structure. */
641 : : struct obstack iv_obstack;
642 : :
643 : : /* Whether to consider just related and important candidates when replacing a
644 : : use. */
645 : : bool consider_all_candidates;
646 : :
647 : : /* Are we optimizing for speed? */
648 : : bool speed;
649 : :
650 : : /* Whether the loop body includes any function calls. */
651 : : bool body_includes_call;
652 : :
653 : : /* Whether the loop body can only be exited via single exit. */
654 : : bool loop_single_exit_p;
655 : :
656 : : /* Whether the loop has doloop comparison use. */
657 : : bool doloop_use_p;
658 : : };
659 : :
660 : : /* An assignment of iv candidates to uses. */
661 : :
662 : : class iv_ca
663 : : {
664 : : public:
665 : : /* The number of uses covered by the assignment. */
666 : : unsigned upto;
667 : :
668 : : /* Number of uses that cannot be expressed by the candidates in the set. */
669 : : unsigned bad_groups;
670 : :
671 : : /* Candidate assigned to a use, together with the related costs. */
672 : : class cost_pair **cand_for_group;
673 : :
674 : : /* Number of times each candidate is used. */
675 : : unsigned *n_cand_uses;
676 : :
677 : : /* The candidates used. */
678 : : bitmap cands;
679 : :
680 : : /* The number of candidates in the set. */
681 : : unsigned n_cands;
682 : :
683 : : /* The number of invariants needed, including both invariant variants and
684 : : invariant expressions. */
685 : : unsigned n_invs;
686 : :
687 : : /* Total cost of expressing uses. */
688 : : comp_cost cand_use_cost;
689 : :
690 : : /* Total cost of candidates. */
691 : : int64_t cand_cost;
692 : :
693 : : /* Number of times each invariant variable is used. */
694 : : unsigned *n_inv_var_uses;
695 : :
696 : : /* Number of times each invariant expression is used. */
697 : : unsigned *n_inv_expr_uses;
698 : :
699 : : /* Total cost of the assignment. */
700 : : comp_cost cost;
701 : : };
702 : :
703 : : /* Difference of two iv candidate assignments. */
704 : :
705 : : struct iv_ca_delta
706 : : {
707 : : /* Changed group. */
708 : : struct iv_group *group;
709 : :
710 : : /* An old assignment (for rollback purposes). */
711 : : class cost_pair *old_cp;
712 : :
713 : : /* A new assignment. */
714 : : class cost_pair *new_cp;
715 : :
716 : : /* Next change in the list. */
717 : : struct iv_ca_delta *next;
718 : : };
719 : :
720 : : /* Bound on number of candidates below that all candidates are considered. */
721 : :
722 : : #define CONSIDER_ALL_CANDIDATES_BOUND \
723 : : ((unsigned) param_iv_consider_all_candidates_bound)
724 : :
725 : : /* If there are more iv occurrences, we just give up (it is quite unlikely that
726 : : optimizing such a loop would help, and it would take ages). */
727 : :
728 : : #define MAX_CONSIDERED_GROUPS \
729 : : ((unsigned) param_iv_max_considered_uses)
730 : :
731 : : /* If there are at most this number of ivs in the set, try removing unnecessary
732 : : ivs from the set always. */
733 : :
734 : : #define ALWAYS_PRUNE_CAND_SET_BOUND \
735 : : ((unsigned) param_iv_always_prune_cand_set_bound)
736 : :
737 : : /* The list of trees for that the decl_rtl field must be reset is stored
738 : : here. */
739 : :
740 : : static vec<tree> decl_rtl_to_reset;
741 : :
742 : : static comp_cost force_expr_to_var_cost (tree, bool);
743 : :
744 : : /* The single loop exit if it dominates the latch, NULL otherwise. */
745 : :
746 : : edge
747 : 823065 : single_dom_exit (class loop *loop)
748 : : {
749 : 823065 : edge exit = single_exit (loop);
750 : :
751 : 823065 : if (!exit)
752 : : return NULL;
753 : :
754 : 427411 : if (!just_once_each_iteration_p (loop, exit->src))
755 : : return NULL;
756 : :
757 : : return exit;
758 : : }
759 : :
760 : : /* Dumps information about the induction variable IV to FILE. Don't dump
761 : : variable's name if DUMP_NAME is FALSE. The information is dumped with
762 : : preceding spaces indicated by INDENT_LEVEL. */
763 : :
764 : : void
765 : 1615 : dump_iv (FILE *file, struct iv *iv, bool dump_name, unsigned indent_level)
766 : : {
767 : 1615 : const char *p;
768 : 1615 : const char spaces[9] = {' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', '\0'};
769 : :
770 : 1615 : if (indent_level > 4)
771 : : indent_level = 4;
772 : 1615 : p = spaces + 8 - (indent_level << 1);
773 : :
774 : 1615 : fprintf (file, "%sIV struct:\n", p);
775 : 1615 : if (iv->ssa_name && dump_name)
776 : : {
777 : 577 : fprintf (file, "%s SSA_NAME:\t", p);
778 : 577 : print_generic_expr (file, iv->ssa_name, TDF_SLIM);
779 : 577 : fprintf (file, "\n");
780 : : }
781 : :
782 : 1615 : fprintf (file, "%s Type:\t", p);
783 : 1615 : print_generic_expr (file, TREE_TYPE (iv->base), TDF_SLIM);
784 : 1615 : fprintf (file, "\n");
785 : :
786 : 1615 : fprintf (file, "%s Base:\t", p);
787 : 1615 : print_generic_expr (file, iv->base, TDF_SLIM);
788 : 1615 : fprintf (file, "\n");
789 : :
790 : 1615 : fprintf (file, "%s Step:\t", p);
791 : 1615 : print_generic_expr (file, iv->step, TDF_SLIM);
792 : 1615 : fprintf (file, "\n");
793 : :
794 : 1615 : if (iv->base_object)
795 : : {
796 : 497 : fprintf (file, "%s Object:\t", p);
797 : 497 : print_generic_expr (file, iv->base_object, TDF_SLIM);
798 : 497 : fprintf (file, "\n");
799 : : }
800 : :
801 : 2923 : fprintf (file, "%s Biv:\t%c\n", p, iv->biv_p ? 'Y' : 'N');
802 : :
803 : 1615 : fprintf (file, "%s Overflowness wrto loop niter:\t%s\n",
804 : 1615 : p, iv->no_overflow ? "No-overflow" : "Overflow");
805 : 1615 : }
806 : :
807 : : /* Dumps information about the USE to FILE. */
808 : :
809 : : void
810 : 247 : dump_use (FILE *file, struct iv_use *use)
811 : : {
812 : 247 : fprintf (file, " Use %d.%d:\n", use->group_id, use->id);
813 : 247 : fprintf (file, " At stmt:\t");
814 : 247 : print_gimple_stmt (file, use->stmt, 0);
815 : 247 : fprintf (file, " At pos:\t");
816 : 247 : if (use->op_p)
817 : 160 : print_generic_expr (file, *use->op_p, TDF_SLIM);
818 : 247 : fprintf (file, "\n");
819 : 247 : dump_iv (file, use->iv, false, 2);
820 : 247 : }
821 : :
822 : : /* Dumps information about the uses to FILE. */
823 : :
824 : : void
825 : 67 : dump_groups (FILE *file, struct ivopts_data *data)
826 : : {
827 : 67 : unsigned i, j;
828 : 67 : struct iv_group *group;
829 : :
830 : 284 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
831 : : {
832 : 217 : group = data->vgroups[i];
833 : 217 : fprintf (file, "Group %d:\n", group->id);
834 : 217 : if (group->type == USE_NONLINEAR_EXPR)
835 : 87 : fprintf (file, " Type:\tGENERIC\n");
836 : 130 : else if (group->type == USE_REF_ADDRESS)
837 : 56 : fprintf (file, " Type:\tREFERENCE ADDRESS\n");
838 : 74 : else if (group->type == USE_PTR_ADDRESS)
839 : 0 : fprintf (file, " Type:\tPOINTER ARGUMENT ADDRESS\n");
840 : : else
841 : : {
842 : 74 : gcc_assert (group->type == USE_COMPARE);
843 : 74 : fprintf (file, " Type:\tCOMPARE\n");
844 : : }
845 : 464 : for (j = 0; j < group->vuses.length (); j++)
846 : 247 : dump_use (file, group->vuses[j]);
847 : : }
848 : 67 : }
849 : :
850 : : /* Dumps information about induction variable candidate CAND to FILE. */
851 : :
852 : : void
853 : 791 : dump_cand (FILE *file, struct iv_cand *cand)
854 : : {
855 : 791 : struct iv *iv = cand->iv;
856 : :
857 : 791 : fprintf (file, "Candidate %d:\n", cand->id);
858 : 791 : if (cand->inv_vars)
859 : : {
860 : 26 : fprintf (file, " Depend on inv.vars: ");
861 : 26 : dump_bitmap (file, cand->inv_vars);
862 : : }
863 : 791 : if (cand->inv_exprs)
864 : : {
865 : 0 : fprintf (file, " Depend on inv.exprs: ");
866 : 0 : dump_bitmap (file, cand->inv_exprs);
867 : : }
868 : :
869 : 791 : if (cand->var_before)
870 : : {
871 : 681 : fprintf (file, " Var befor: ");
872 : 681 : print_generic_expr (file, cand->var_before, TDF_SLIM);
873 : 681 : fprintf (file, "\n");
874 : : }
875 : 791 : if (cand->var_after)
876 : : {
877 : 681 : fprintf (file, " Var after: ");
878 : 681 : print_generic_expr (file, cand->var_after, TDF_SLIM);
879 : 681 : fprintf (file, "\n");
880 : : }
881 : :
882 : 791 : switch (cand->pos)
883 : : {
884 : 647 : case IP_NORMAL:
885 : 647 : fprintf (file, " Incr POS: before exit test\n");
886 : 647 : break;
887 : :
888 : 0 : case IP_BEFORE_USE:
889 : 0 : fprintf (file, " Incr POS: before use %d\n", cand->ainc_use->id);
890 : 0 : break;
891 : :
892 : 0 : case IP_AFTER_USE:
893 : 0 : fprintf (file, " Incr POS: after use %d\n", cand->ainc_use->id);
894 : 0 : break;
895 : :
896 : 0 : case IP_END:
897 : 0 : fprintf (file, " Incr POS: at end\n");
898 : 0 : break;
899 : :
900 : 144 : case IP_ORIGINAL:
901 : 144 : fprintf (file, " Incr POS: orig biv\n");
902 : 144 : break;
903 : : }
904 : :
905 : 791 : dump_iv (file, iv, false, 1);
906 : 791 : }
907 : :
908 : : /* Returns the info for ssa version VER. */
909 : :
910 : : static inline struct version_info *
911 : 120558339 : ver_info (struct ivopts_data *data, unsigned ver)
912 : : {
913 : 120558339 : return data->version_info + ver;
914 : : }
915 : :
916 : : /* Returns the info for ssa name NAME. */
917 : :
918 : : static inline struct version_info *
919 : 96940019 : name_info (struct ivopts_data *data, tree name)
920 : : {
921 : 96940019 : return ver_info (data, SSA_NAME_VERSION (name));
922 : : }
923 : :
924 : : /* Returns true if STMT is after the place where the IP_NORMAL ivs will be
925 : : emitted in LOOP. */
926 : :
927 : : static bool
928 : 40031564 : stmt_after_ip_normal_pos (class loop *loop, gimple *stmt)
929 : : {
930 : 40031564 : basic_block bb = ip_normal_pos (loop), sbb = gimple_bb (stmt);
931 : :
932 : 40031564 : gcc_assert (bb);
933 : :
934 : 40031564 : if (sbb == loop->latch)
935 : : return true;
936 : :
937 : 39917645 : if (sbb != bb)
938 : : return false;
939 : :
940 : 24193642 : return stmt == last_nondebug_stmt (bb);
941 : : }
942 : :
943 : : /* Returns true if STMT if after the place where the original induction
944 : : variable CAND is incremented. If TRUE_IF_EQUAL is set, we return true
945 : : if the positions are identical. */
946 : :
947 : : static bool
948 : 8239886 : stmt_after_inc_pos (struct iv_cand *cand, gimple *stmt, bool true_if_equal)
949 : : {
950 : 8239886 : basic_block cand_bb = gimple_bb (cand->incremented_at);
951 : 8239886 : basic_block stmt_bb = gimple_bb (stmt);
952 : :
953 : 8239886 : if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, stmt_bb, cand_bb))
954 : : return false;
955 : :
956 : 6089660 : if (stmt_bb != cand_bb)
957 : : return true;
958 : :
959 : 5866705 : if (true_if_equal
960 : 5866705 : && gimple_uid (stmt) == gimple_uid (cand->incremented_at))
961 : : return true;
962 : 5860798 : return gimple_uid (stmt) > gimple_uid (cand->incremented_at);
963 : : }
964 : :
965 : : /* Returns true if STMT if after the place where the induction variable
966 : : CAND is incremented in LOOP. */
967 : :
968 : : static bool
969 : 49319112 : stmt_after_increment (class loop *loop, struct iv_cand *cand, gimple *stmt)
970 : : {
971 : 49319112 : switch (cand->pos)
972 : : {
973 : : case IP_END:
974 : : return false;
975 : :
976 : 40031564 : case IP_NORMAL:
977 : 40031564 : return stmt_after_ip_normal_pos (loop, stmt);
978 : :
979 : 8231175 : case IP_ORIGINAL:
980 : 8231175 : case IP_AFTER_USE:
981 : 8231175 : return stmt_after_inc_pos (cand, stmt, false);
982 : :
983 : 8711 : case IP_BEFORE_USE:
984 : 8711 : return stmt_after_inc_pos (cand, stmt, true);
985 : :
986 : 0 : default:
987 : 0 : gcc_unreachable ();
988 : : }
989 : : }
990 : :
991 : : /* walk_tree callback for contains_abnormal_ssa_name_p. */
992 : :
993 : : static tree
994 : 15203755 : contains_abnormal_ssa_name_p_1 (tree *tp, int *walk_subtrees, void *)
995 : : {
996 : 15203755 : if (TREE_CODE (*tp) == SSA_NAME
997 : 15203755 : && SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (*tp))
998 : : return *tp;
999 : :
1000 : 15203738 : if (!EXPR_P (*tp))
1001 : 10774413 : *walk_subtrees = 0;
1002 : :
1003 : : return NULL_TREE;
1004 : : }
1005 : :
1006 : : /* Returns true if EXPR contains a ssa name that occurs in an
1007 : : abnormal phi node. */
1008 : :
1009 : : bool
1010 : 8659711 : contains_abnormal_ssa_name_p (tree expr)
1011 : : {
1012 : 8659711 : return walk_tree_without_duplicates
1013 : 8659711 : (&expr, contains_abnormal_ssa_name_p_1, NULL) != NULL_TREE;
1014 : : }
1015 : :
1016 : : /* Returns the structure describing number of iterations determined from
1017 : : EXIT of DATA->current_loop, or NULL if something goes wrong. */
1018 : :
1019 : : static class tree_niter_desc *
1020 : 5736483 : niter_for_exit (struct ivopts_data *data, edge exit)
1021 : : {
1022 : 5736483 : class tree_niter_desc *desc;
1023 : 5736483 : tree_niter_desc **slot;
1024 : :
1025 : 5736483 : if (!data->niters)
1026 : : {
1027 : 590051 : data->niters = new hash_map<edge, tree_niter_desc *>;
1028 : 590051 : slot = NULL;
1029 : : }
1030 : : else
1031 : 5146432 : slot = data->niters->get (exit);
1032 : :
1033 : 5736483 : if (!slot)
1034 : : {
1035 : : /* Try to determine number of iterations. We cannot safely work with ssa
1036 : : names that appear in phi nodes on abnormal edges, so that we do not
1037 : : create overlapping life ranges for them (PR 27283). */
1038 : 600287 : desc = XNEW (class tree_niter_desc);
1039 : 600287 : ::new (static_cast<void*> (desc)) tree_niter_desc ();
1040 : 600287 : if (!number_of_iterations_exit (data->current_loop,
1041 : : exit, desc, true)
1042 : 600287 : || contains_abnormal_ssa_name_p (desc->niter))
1043 : : {
1044 : 35664 : desc->~tree_niter_desc ();
1045 : 35664 : XDELETE (desc);
1046 : 35664 : desc = NULL;
1047 : : }
1048 : 600287 : data->niters->put (exit, desc);
1049 : : }
1050 : : else
1051 : 5136196 : desc = *slot;
1052 : :
1053 : 5736483 : return desc;
1054 : : }
1055 : :
1056 : : /* Returns the structure describing number of iterations determined from
1057 : : single dominating exit of DATA->current_loop, or NULL if something
1058 : : goes wrong. */
1059 : :
1060 : : static class tree_niter_desc *
1061 : 67 : niter_for_single_dom_exit (struct ivopts_data *data)
1062 : : {
1063 : 67 : edge exit = single_dom_exit (data->current_loop);
1064 : :
1065 : 67 : if (!exit)
1066 : : return NULL;
1067 : :
1068 : 57 : return niter_for_exit (data, exit);
1069 : : }
1070 : :
1071 : : /* Initializes data structures used by the iv optimization pass, stored
1072 : : in DATA. */
1073 : :
1074 : : static void
1075 : 281262 : tree_ssa_iv_optimize_init (struct ivopts_data *data)
1076 : : {
1077 : 281262 : data->version_info_size = 2 * num_ssa_names;
1078 : 281262 : data->version_info = XCNEWVEC (struct version_info, data->version_info_size);
1079 : 281262 : data->relevant = BITMAP_ALLOC (NULL);
1080 : 281262 : data->important_candidates = BITMAP_ALLOC (NULL);
1081 : 281262 : data->max_inv_var_id = 0;
1082 : 281262 : data->max_inv_expr_id = 0;
1083 : 281262 : data->niters = NULL;
1084 : 281262 : data->vgroups.create (20);
1085 : 281262 : data->vcands.create (20);
1086 : 281262 : data->inv_expr_tab = new hash_table<iv_inv_expr_hasher> (10);
1087 : 281262 : data->name_expansion_cache = NULL;
1088 : 281262 : data->base_object_map = NULL;
1089 : 281262 : data->iv_common_cand_tab = new hash_table<iv_common_cand_hasher> (10);
1090 : 281262 : data->iv_common_cands.create (20);
1091 : 281262 : decl_rtl_to_reset.create (20);
1092 : 281262 : gcc_obstack_init (&data->iv_obstack);
1093 : 281262 : }
1094 : :
1095 : : /* walk_tree callback for determine_base_object. */
1096 : :
1097 : : static tree
1098 : 19154737 : determine_base_object_1 (tree *tp, int *walk_subtrees, void *wdata)
1099 : : {
1100 : 19154737 : tree_code code = TREE_CODE (*tp);
1101 : 19154737 : tree obj = NULL_TREE;
1102 : 19154737 : if (code == ADDR_EXPR)
1103 : : {
1104 : 1402928 : tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (*tp, 0));
1105 : 1402928 : if (!base)
1106 : 0 : obj = *tp;
1107 : 1402928 : else if (TREE_CODE (base) != MEM_REF)
1108 : 1402928 : obj = fold_convert (ptr_type_node, build_fold_addr_expr (base));
1109 : : }
1110 : 17751809 : else if (code == SSA_NAME && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (*tp)))
1111 : 1530773 : obj = fold_convert (ptr_type_node, *tp);
1112 : :
1113 : 2933701 : if (!obj)
1114 : : {
1115 : 16221036 : if (!EXPR_P (*tp))
1116 : 8326212 : *walk_subtrees = 0;
1117 : :
1118 : 16221036 : return NULL_TREE;
1119 : : }
1120 : : /* Record special node for multiple base objects and stop. */
1121 : 2933701 : if (*static_cast<tree *> (wdata))
1122 : : {
1123 : 1001 : *static_cast<tree *> (wdata) = integer_zero_node;
1124 : 1001 : return integer_zero_node;
1125 : : }
1126 : : /* Record the base object and continue looking. */
1127 : 2932700 : *static_cast<tree *> (wdata) = obj;
1128 : 2932700 : return NULL_TREE;
1129 : : }
1130 : :
1131 : : /* Returns a memory object to that EXPR points with caching. Return NULL if we
1132 : : are able to determine that it does not point to any such object; specially
1133 : : return integer_zero_node if EXPR contains multiple base objects. */
1134 : :
1135 : : static tree
1136 : 12139281 : determine_base_object (struct ivopts_data *data, tree expr)
1137 : : {
1138 : 12139281 : tree *slot, obj = NULL_TREE;
1139 : 12139281 : if (data->base_object_map)
1140 : : {
1141 : 11929914 : if ((slot = data->base_object_map->get(expr)) != NULL)
1142 : 5680043 : return *slot;
1143 : : }
1144 : : else
1145 : 209367 : data->base_object_map = new hash_map<tree, tree>;
1146 : :
1147 : 6459238 : (void) walk_tree_without_duplicates (&expr, determine_base_object_1, &obj);
1148 : 6459238 : data->base_object_map->put (expr, obj);
1149 : 6459238 : return obj;
1150 : : }
1151 : :
1152 : : /* Return true if address expression with non-DECL_P operand appears
1153 : : in EXPR. */
1154 : :
1155 : : static bool
1156 : 14988992 : contain_complex_addr_expr (tree expr)
1157 : : {
1158 : 14988992 : bool res = false;
1159 : :
1160 : 14988992 : STRIP_NOPS (expr);
1161 : 14988992 : switch (TREE_CODE (expr))
1162 : : {
1163 : 1753243 : case POINTER_PLUS_EXPR:
1164 : 1753243 : case PLUS_EXPR:
1165 : 1753243 : case MINUS_EXPR:
1166 : 1753243 : res |= contain_complex_addr_expr (TREE_OPERAND (expr, 0));
1167 : 1753243 : res |= contain_complex_addr_expr (TREE_OPERAND (expr, 1));
1168 : 1753243 : break;
1169 : :
1170 : 1087991 : case ADDR_EXPR:
1171 : 1087991 : return (!DECL_P (TREE_OPERAND (expr, 0)));
1172 : :
1173 : : default:
1174 : : return false;
1175 : : }
1176 : :
1177 : 1753243 : return res;
1178 : : }
1179 : :
1180 : : /* Allocates an induction variable with given initial value BASE and step STEP
1181 : : for loop LOOP. NO_OVERFLOW implies the iv doesn't overflow. */
1182 : :
1183 : : static struct iv *
1184 : 12139281 : alloc_iv (struct ivopts_data *data, tree base, tree step,
1185 : : bool no_overflow = false)
1186 : : {
1187 : 12139281 : tree expr = base;
1188 : 12139281 : struct iv *iv = (struct iv*) obstack_alloc (&data->iv_obstack,
1189 : : sizeof (struct iv));
1190 : 12139281 : gcc_assert (step != NULL_TREE);
1191 : :
1192 : : /* Lower address expression in base except ones with DECL_P as operand.
1193 : : By doing this:
1194 : : 1) More accurate cost can be computed for address expressions;
1195 : : 2) Duplicate candidates won't be created for bases in different
1196 : : forms, like &a[0] and &a. */
1197 : 12139281 : STRIP_NOPS (expr);
1198 : 1321104 : if ((TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR && !DECL_P (TREE_OPERAND (expr, 0)))
1199 : 12803610 : || contain_complex_addr_expr (expr))
1200 : : {
1201 : 671215 : aff_tree comb;
1202 : 671215 : tree_to_aff_combination (expr, TREE_TYPE (expr), &comb);
1203 : 671215 : base = fold_convert (TREE_TYPE (base), aff_combination_to_tree (&comb));
1204 : 671215 : }
1205 : :
1206 : 12139281 : iv->base = base;
1207 : 12139281 : iv->base_object = determine_base_object (data, base);
1208 : 12139281 : iv->step = step;
1209 : 12139281 : iv->biv_p = false;
1210 : 12139281 : iv->nonlin_use = NULL;
1211 : 12139281 : iv->ssa_name = NULL_TREE;
1212 : 12139281 : if (!no_overflow
1213 : 12139281 : && !iv_can_overflow_p (data->current_loop, TREE_TYPE (base),
1214 : : base, step))
1215 : : no_overflow = true;
1216 : 12139281 : iv->no_overflow = no_overflow;
1217 : 12139281 : iv->have_address_use = false;
1218 : :
1219 : 12139281 : return iv;
1220 : : }
1221 : :
1222 : : /* Sets STEP and BASE for induction variable IV. NO_OVERFLOW implies the IV
1223 : : doesn't overflow. */
1224 : :
1225 : : static void
1226 : 5134996 : set_iv (struct ivopts_data *data, tree iv, tree base, tree step,
1227 : : bool no_overflow)
1228 : : {
1229 : 5134996 : struct version_info *info = name_info (data, iv);
1230 : :
1231 : 5134996 : gcc_assert (!info->iv);
1232 : :
1233 : 5134996 : bitmap_set_bit (data->relevant, SSA_NAME_VERSION (iv));
1234 : 5134996 : info->iv = alloc_iv (data, base, step, no_overflow);
1235 : 5134996 : info->iv->ssa_name = iv;
1236 : 5134996 : }
1237 : :
1238 : : /* Finds induction variable declaration for VAR. */
1239 : :
1240 : : static struct iv *
1241 : 45398534 : get_iv (struct ivopts_data *data, tree var)
1242 : : {
1243 : 45398534 : basic_block bb;
1244 : 45398534 : tree type = TREE_TYPE (var);
1245 : :
1246 : 45398534 : if (!POINTER_TYPE_P (type)
1247 : 37280809 : && !INTEGRAL_TYPE_P (type))
1248 : : return NULL;
1249 : :
1250 : 39988873 : if (!name_info (data, var)->iv)
1251 : : {
1252 : 17455784 : bb = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (var));
1253 : :
1254 : 17455784 : if (!bb
1255 : 17455784 : || !flow_bb_inside_loop_p (data->current_loop, bb))
1256 : : {
1257 : 729587 : if (POINTER_TYPE_P (type))
1258 : 280191 : type = sizetype;
1259 : 729587 : set_iv (data, var, var, build_int_cst (type, 0), true);
1260 : : }
1261 : : }
1262 : :
1263 : 39988873 : return name_info (data, var)->iv;
1264 : : }
1265 : :
1266 : : /* Return the first non-invariant ssa var found in EXPR. */
1267 : :
1268 : : static tree
1269 : 4400091 : extract_single_var_from_expr (tree expr)
1270 : : {
1271 : 4400091 : int i, n;
1272 : 4400091 : tree tmp;
1273 : 4400091 : enum tree_code code;
1274 : :
1275 : 4400091 : if (!expr || is_gimple_min_invariant (expr))
1276 : 3728055 : return NULL;
1277 : :
1278 : 672036 : code = TREE_CODE (expr);
1279 : 672036 : if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (code)))
1280 : : {
1281 : 368496 : n = TREE_OPERAND_LENGTH (expr);
1282 : 737012 : for (i = 0; i < n; i++)
1283 : : {
1284 : 368516 : tmp = extract_single_var_from_expr (TREE_OPERAND (expr, i));
1285 : :
1286 : 368516 : if (tmp)
1287 : : return tmp;
1288 : : }
1289 : : }
1290 : 303540 : return (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME) ? expr : NULL;
1291 : : }
1292 : :
1293 : : /* Finds basic ivs. */
1294 : :
1295 : : static bool
1296 : 736222 : find_bivs (struct ivopts_data *data)
1297 : : {
1298 : 736222 : gphi *phi;
1299 : 736222 : affine_iv iv;
1300 : 736222 : tree step, type, base, stop;
1301 : 736222 : bool found = false;
1302 : 736222 : class loop *loop = data->current_loop;
1303 : 736222 : gphi_iterator psi;
1304 : :
1305 : 2613365 : for (psi = gsi_start_phis (loop->header); !gsi_end_p (psi); gsi_next (&psi))
1306 : : {
1307 : 1877143 : phi = psi.phi ();
1308 : :
1309 : 1877143 : if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (PHI_RESULT (phi)))
1310 : 217 : continue;
1311 : :
1312 : 1876926 : if (virtual_operand_p (PHI_RESULT (phi)))
1313 : 379121 : continue;
1314 : :
1315 : 1497805 : if (!simple_iv (loop, loop, PHI_RESULT (phi), &iv, true))
1316 : 399403 : continue;
1317 : :
1318 : 1098402 : if (integer_zerop (iv.step))
1319 : 0 : continue;
1320 : :
1321 : 1098402 : step = iv.step;
1322 : 1098402 : base = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, loop_preheader_edge (loop));
1323 : : /* Stop expanding iv base at the first ssa var referred by iv step.
1324 : : Ideally we should stop at any ssa var, because that's expensive
1325 : : and unusual to happen, we just do it on the first one.
1326 : :
1327 : : See PR64705 for the rationale. */
1328 : 1098402 : stop = extract_single_var_from_expr (step);
1329 : 1098402 : base = expand_simple_operations (base, stop);
1330 : 1098402 : if (contains_abnormal_ssa_name_p (base)
1331 : 1098402 : || contains_abnormal_ssa_name_p (step))
1332 : 10 : continue;
1333 : :
1334 : 1098392 : type = TREE_TYPE (PHI_RESULT (phi));
1335 : 1098392 : base = fold_convert (type, base);
1336 : 1098392 : if (step)
1337 : : {
1338 : 1098392 : if (POINTER_TYPE_P (type))
1339 : 139431 : step = convert_to_ptrofftype (step);
1340 : : else
1341 : 958961 : step = fold_convert (type, step);
1342 : : }
1343 : :
1344 : 1098392 : set_iv (data, PHI_RESULT (phi), base, step, iv.no_overflow);
1345 : 1098392 : found = true;
1346 : : }
1347 : :
1348 : 736222 : return found;
1349 : : }
1350 : :
1351 : : /* Marks basic ivs. */
1352 : :
1353 : : static void
1354 : 619939 : mark_bivs (struct ivopts_data *data)
1355 : : {
1356 : 619939 : gphi *phi;
1357 : 619939 : gimple *def;
1358 : 619939 : tree var;
1359 : 619939 : struct iv *iv, *incr_iv;
1360 : 619939 : class loop *loop = data->current_loop;
1361 : 619939 : basic_block incr_bb;
1362 : 619939 : gphi_iterator psi;
1363 : :
1364 : 619939 : data->bivs_not_used_in_addr = 0;
1365 : 2256094 : for (psi = gsi_start_phis (loop->header); !gsi_end_p (psi); gsi_next (&psi))
1366 : : {
1367 : 1636155 : phi = psi.phi ();
1368 : :
1369 : 1636155 : iv = get_iv (data, PHI_RESULT (phi));
1370 : 1636155 : if (!iv)
1371 : 537763 : continue;
1372 : :
1373 : 1098392 : var = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, loop_latch_edge (loop));
1374 : 1098392 : def = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
1375 : : /* Don't mark iv peeled from other one as biv. */
1376 : 1098950 : if (def
1377 : 1098392 : && gimple_code (def) == GIMPLE_PHI
1378 : 1100039 : && gimple_bb (def) == loop->header)
1379 : 558 : continue;
1380 : :
1381 : 1097834 : incr_iv = get_iv (data, var);
1382 : 1097834 : if (!incr_iv)
1383 : 1098 : continue;
1384 : :
1385 : : /* If the increment is in the subloop, ignore it. */
1386 : 1096736 : incr_bb = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (var));
1387 : 1096736 : if (incr_bb->loop_father != data->current_loop
1388 : 1096736 : || (incr_bb->flags & BB_IRREDUCIBLE_LOOP))
1389 : 0 : continue;
1390 : :
1391 : 1096736 : iv->biv_p = true;
1392 : 1096736 : incr_iv->biv_p = true;
1393 : 1096736 : if (iv->no_overflow)
1394 : 684815 : data->bivs_not_used_in_addr++;
1395 : 1096736 : if (incr_iv->no_overflow)
1396 : 676953 : data->bivs_not_used_in_addr++;
1397 : : }
1398 : 619939 : }
1399 : :
1400 : : /* Checks whether STMT defines a linear induction variable and stores its
1401 : : parameters to IV. */
1402 : :
1403 : : static bool
1404 : 12619923 : find_givs_in_stmt_scev (struct ivopts_data *data, gimple *stmt, affine_iv *iv)
1405 : : {
1406 : 12619923 : tree lhs, stop;
1407 : 12619923 : class loop *loop = data->current_loop;
1408 : :
1409 : 12619923 : iv->base = NULL_TREE;
1410 : 12619923 : iv->step = NULL_TREE;
1411 : :
1412 : 12619923 : if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
1413 : : return false;
1414 : :
1415 : 10441963 : lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
1416 : 10441963 : if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
1417 : : return false;
1418 : :
1419 : 18768556 : if (!simple_iv (loop, loop_containing_stmt (stmt), lhs, iv, true))
1420 : : return false;
1421 : :
1422 : : /* Stop expanding iv base at the first ssa var referred by iv step.
1423 : : Ideally we should stop at any ssa var, because that's expensive
1424 : : and unusual to happen, we just do it on the first one.
1425 : :
1426 : : See PR64705 for the rationale. */
1427 : 2933173 : stop = extract_single_var_from_expr (iv->step);
1428 : 2933173 : iv->base = expand_simple_operations (iv->base, stop);
1429 : 2933173 : if (contains_abnormal_ssa_name_p (iv->base)
1430 : 2933173 : || contains_abnormal_ssa_name_p (iv->step))
1431 : 6 : return false;
1432 : :
1433 : : /* If STMT could throw, then do not consider STMT as defining a GIV.
1434 : : While this will suppress optimizations, we cannot safely delete this
1435 : : GIV and associated statements, even if it appears it is not used. */
1436 : 2933167 : if (stmt_could_throw_p (cfun, stmt))
1437 : : return false;
1438 : :
1439 : : return true;
1440 : : }
1441 : :
1442 : : /* Finds general ivs in statement STMT. */
1443 : :
1444 : : static void
1445 : 12619923 : find_givs_in_stmt (struct ivopts_data *data, gimple *stmt)
1446 : : {
1447 : 12619923 : affine_iv iv;
1448 : :
1449 : 12619923 : if (!find_givs_in_stmt_scev (data, stmt, &iv))
1450 : 9686764 : return;
1451 : :
1452 : 2933159 : set_iv (data, gimple_assign_lhs (stmt), iv.base, iv.step, iv.no_overflow);
1453 : : }
1454 : :
1455 : : /* Finds general ivs in basic block BB. */
1456 : :
1457 : : static void
1458 : 3146543 : find_givs_in_bb (struct ivopts_data *data, basic_block bb)
1459 : : {
1460 : 3146543 : gimple_stmt_iterator bsi;
1461 : :
1462 : 26365161 : for (bsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (bsi); gsi_next (&bsi))
1463 : 20072075 : if (!is_gimple_debug (gsi_stmt (bsi)))
1464 : 12619923 : find_givs_in_stmt (data, gsi_stmt (bsi));
1465 : 3146543 : }
1466 : :
1467 : : /* Finds general ivs. */
1468 : :
1469 : : static void
1470 : 619939 : find_givs (struct ivopts_data *data, basic_block *body)
1471 : : {
1472 : 619939 : class loop *loop = data->current_loop;
1473 : 619939 : unsigned i;
1474 : :
1475 : 3766482 : for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
1476 : 3146543 : find_givs_in_bb (data, body[i]);
1477 : 619939 : }
1478 : :
1479 : : /* For each ssa name defined in LOOP determines whether it is an induction
1480 : : variable and if so, its initial value and step. */
1481 : :
1482 : : static bool
1483 : 736222 : find_induction_variables (struct ivopts_data *data, basic_block *body)
1484 : : {
1485 : 736222 : unsigned i;
1486 : 736222 : bitmap_iterator bi;
1487 : :
1488 : 736222 : if (!find_bivs (data))
1489 : : return false;
1490 : :
1491 : 619939 : find_givs (data, body);
1492 : 619939 : mark_bivs (data);
1493 : :
1494 : 619939 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1495 : : {
1496 : 67 : class tree_niter_desc *niter = niter_for_single_dom_exit (data);
1497 : :
1498 : 67 : if (niter)
1499 : : {
1500 : 51 : fprintf (dump_file, " number of iterations ");
1501 : 51 : print_generic_expr (dump_file, niter->niter, TDF_SLIM);
1502 : 51 : if (!integer_zerop (niter->may_be_zero))
1503 : : {
1504 : 1 : fprintf (dump_file, "; zero if ");
1505 : 1 : print_generic_expr (dump_file, niter->may_be_zero, TDF_SLIM);
1506 : : }
1507 : 51 : fprintf (dump_file, "\n");
1508 : 67 : };
1509 : :
1510 : 67 : fprintf (dump_file, "\n<Induction Vars>:\n");
1511 : 795 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (data->relevant, 0, i, bi)
1512 : : {
1513 : 728 : struct version_info *info = ver_info (data, i);
1514 : 728 : if (info->iv && info->iv->step && !integer_zerop (info->iv->step))
1515 : 577 : dump_iv (dump_file, ver_info (data, i)->iv, true, 0);
1516 : : }
1517 : : }
1518 : :
1519 : : return true;
1520 : : }
1521 : :
1522 : : /* Records a use of TYPE at *USE_P in STMT whose value is IV in GROUP.
1523 : : For address type use, ADDR_BASE is the stripped IV base, ADDR_OFFSET
1524 : : is the const offset stripped from IV base and MEM_TYPE is the type
1525 : : of the memory being addressed. For uses of other types, ADDR_BASE
1526 : : and ADDR_OFFSET are zero by default and MEM_TYPE is NULL_TREE. */
1527 : :
1528 : : static struct iv_use *
1529 : 2268860 : record_use (struct iv_group *group, tree *use_p, struct iv *iv,
1530 : : gimple *stmt, enum use_type type, tree mem_type,
1531 : : tree addr_base, poly_uint64 addr_offset)
1532 : : {
1533 : 2268860 : struct iv_use *use = XCNEW (struct iv_use);
1534 : :
1535 : 2268860 : use->id = group->vuses.length ();
1536 : 2268860 : use->group_id = group->id;
1537 : 2268860 : use->type = type;
1538 : 2268860 : use->mem_type = mem_type;
1539 : 2268860 : use->iv = iv;
1540 : 2268860 : use->stmt = stmt;
1541 : 2268860 : use->op_p = use_p;
1542 : 2268860 : use->addr_base = addr_base;
1543 : 2268860 : use->addr_offset = addr_offset;
1544 : :
1545 : 2268860 : group->vuses.safe_push (use);
1546 : 2268860 : return use;
1547 : : }
1548 : :
1549 : : /* Checks whether OP is a loop-level invariant and if so, records it.
1550 : : NONLINEAR_USE is true if the invariant is used in a way we do not
1551 : : handle specially. */
1552 : :
1553 : : static void
1554 : 22640851 : record_invariant (struct ivopts_data *data, tree op, bool nonlinear_use)
1555 : : {
1556 : 22640851 : basic_block bb;
1557 : 22640851 : struct version_info *info;
1558 : :
1559 : 22640851 : if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME
1560 : 22640851 : || virtual_operand_p (op))
1561 : : return;
1562 : :
1563 : 21261440 : bb = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (op));
1564 : 21261440 : if (bb
1565 : 21261440 : && flow_bb_inside_loop_p (data->current_loop, bb))
1566 : : return;
1567 : :
1568 : 3613530 : info = name_info (data, op);
1569 : 3613530 : info->name = op;
1570 : 3613530 : info->has_nonlin_use |= nonlinear_use;
1571 : 3613530 : if (!info->inv_id)
1572 : 1233092 : info->inv_id = ++data->max_inv_var_id;
1573 : 3613530 : bitmap_set_bit (data->relevant, SSA_NAME_VERSION (op));
1574 : : }
1575 : :
1576 : : /* Record a group of TYPE. */
1577 : :
1578 : : static struct iv_group *
1579 : 2030556 : record_group (struct ivopts_data *data, enum use_type type)
1580 : : {
1581 : 2030556 : struct iv_group *group = XCNEW (struct iv_group);
1582 : :
1583 : 2030556 : group->id = data->vgroups.length ();
1584 : 2030556 : group->type = type;
1585 : 2030556 : group->related_cands = BITMAP_ALLOC (NULL);
1586 : 2030556 : group->vuses.create (1);
1587 : 2030556 : group->doloop_p = false;
1588 : :
1589 : 2030556 : data->vgroups.safe_push (group);
1590 : 2030556 : return group;
1591 : : }
1592 : :
1593 : : /* Record a use of TYPE at *USE_P in STMT whose value is IV in a group.
1594 : : New group will be created if there is no existing group for the use.
1595 : : MEM_TYPE is the type of memory being addressed, or NULL if this
1596 : : isn't an address reference. */
1597 : :
1598 : : static struct iv_use *
1599 : 2268860 : record_group_use (struct ivopts_data *data, tree *use_p,
1600 : : struct iv *iv, gimple *stmt, enum use_type type,
1601 : : tree mem_type)
1602 : : {
1603 : 2268860 : tree addr_base = NULL;
1604 : 2268860 : struct iv_group *group = NULL;
1605 : 2268860 : poly_uint64 addr_offset = 0;
1606 : :
1607 : : /* Record non address type use in a new group. */
1608 : 2268860 : if (address_p (type))
1609 : : {
1610 : 983370 : unsigned int i;
1611 : :
1612 : 983370 : gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (iv->base)));
1613 : 983370 : tree addr_toffset;
1614 : 983370 : split_constant_offset (iv->base, &addr_base, &addr_toffset);
1615 : 983370 : addr_offset = int_cst_value (addr_toffset);
1616 : 1728989 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
1617 : : {
1618 : 1031910 : struct iv_use *use;
1619 : :
1620 : 1031910 : group = data->vgroups[i];
1621 : 1031910 : use = group->vuses[0];
1622 : 1031910 : if (!address_p (use->type))
1623 : 290068 : continue;
1624 : :
1625 : : /* Check if it has the same stripped base and step. */
1626 : 741842 : if (operand_equal_p (iv->base_object, use->iv->base_object, 0)
1627 : 355754 : && operand_equal_p (iv->step, use->iv->step, 0)
1628 : 1094288 : && operand_equal_p (addr_base, use->addr_base, 0))
1629 : : break;
1630 : : }
1631 : 1966740 : if (i == data->vgroups.length ())
1632 : 697079 : group = NULL;
1633 : : }
1634 : :
1635 : 983370 : if (!group)
1636 : 1982569 : group = record_group (data, type);
1637 : :
1638 : 2268860 : return record_use (group, use_p, iv, stmt, type, mem_type,
1639 : 2268860 : addr_base, addr_offset);
1640 : : }
1641 : :
1642 : : /* Checks whether the use OP is interesting and if so, records it. */
1643 : :
1644 : : static struct iv_use *
1645 : 7015502 : find_interesting_uses_op (struct ivopts_data *data, tree op)
1646 : : {
1647 : 7015502 : struct iv *iv;
1648 : 7015502 : gimple *stmt;
1649 : 7015502 : struct iv_use *use;
1650 : :
1651 : 7015502 : if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1652 : : return NULL;
1653 : :
1654 : 5641682 : iv = get_iv (data, op);
1655 : 5641682 : if (!iv)
1656 : : return NULL;
1657 : :
1658 : 2353922 : if (iv->nonlin_use)
1659 : : {
1660 : 185654 : gcc_assert (iv->nonlin_use->type == USE_NONLINEAR_EXPR);
1661 : : return iv->nonlin_use;
1662 : : }
1663 : :
1664 : 2168268 : if (integer_zerop (iv->step))
1665 : : {
1666 : 1587269 : record_invariant (data, op, true);
1667 : 1587269 : return NULL;
1668 : : }
1669 : :
1670 : 580999 : stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
1671 : 580999 : gcc_assert (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI || is_gimple_assign (stmt));
1672 : :
1673 : 580999 : use = record_group_use (data, NULL, iv, stmt, USE_NONLINEAR_EXPR, NULL_TREE);
1674 : 580999 : iv->nonlin_use = use;
1675 : 580999 : return use;
1676 : : }
1677 : :
1678 : : /* Indicate how compare type iv_use can be handled. */
1679 : : enum comp_iv_rewrite
1680 : : {
1681 : : COMP_IV_NA,
1682 : : /* We may rewrite compare type iv_use by expressing value of the iv_use. */
1683 : : COMP_IV_EXPR,
1684 : : /* We may rewrite compare type iv_uses on both sides of comparison by
1685 : : expressing value of each iv_use. */
1686 : : COMP_IV_EXPR_2,
1687 : : /* We may rewrite compare type iv_use by expressing value of the iv_use
1688 : : or by eliminating it with other iv_cand. */
1689 : : COMP_IV_ELIM
1690 : : };
1691 : :
1692 : : /* Given a condition in statement STMT, checks whether it is a compare
1693 : : of an induction variable and an invariant. If this is the case,
1694 : : CONTROL_VAR is set to location of the iv, BOUND to the location of
1695 : : the invariant, IV_VAR and IV_BOUND are set to the corresponding
1696 : : induction variable descriptions, and true is returned. If this is not
1697 : : the case, CONTROL_VAR and BOUND are set to the arguments of the
1698 : : condition and false is returned. */
1699 : :
1700 : : static enum comp_iv_rewrite
1701 : 8866733 : extract_cond_operands (struct ivopts_data *data, gimple *stmt,
1702 : : tree **control_var, tree **bound,
1703 : : struct iv **iv_var, struct iv **iv_bound)
1704 : : {
1705 : : /* The objects returned when COND has constant operands. */
1706 : 8866733 : static struct iv const_iv;
1707 : 8866733 : static tree zero;
1708 : 8866733 : tree *op0 = &zero, *op1 = &zero;
1709 : 8866733 : struct iv *iv0 = &const_iv, *iv1 = &const_iv;
1710 : 8866733 : enum comp_iv_rewrite rewrite_type = COMP_IV_NA;
1711 : :
1712 : 8866733 : if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
1713 : : {
1714 : 8560502 : gcond *cond_stmt = as_a <gcond *> (stmt);
1715 : 8560502 : op0 = gimple_cond_lhs_ptr (cond_stmt);
1716 : 8560502 : op1 = gimple_cond_rhs_ptr (cond_stmt);
1717 : : }
1718 : : else
1719 : : {
1720 : 306231 : op0 = gimple_assign_rhs1_ptr (stmt);
1721 : 306231 : op1 = gimple_assign_rhs2_ptr (stmt);
1722 : : }
1723 : :
1724 : 8866733 : zero = integer_zero_node;
1725 : 8866733 : const_iv.step = integer_zero_node;
1726 : :
1727 : 8866733 : if (TREE_CODE (*op0) == SSA_NAME)
1728 : 8833891 : iv0 = get_iv (data, *op0);
1729 : 8866733 : if (TREE_CODE (*op1) == SSA_NAME)
1730 : 3135272 : iv1 = get_iv (data, *op1);
1731 : :
1732 : : /* If both sides of comparison are IVs. We can express ivs on both end. */
1733 : 8866733 : if (iv0 && iv1 && !integer_zerop (iv0->step) && !integer_zerop (iv1->step))
1734 : : {
1735 : 57555 : rewrite_type = COMP_IV_EXPR_2;
1736 : 57555 : goto end;
1737 : : }
1738 : :
1739 : : /* If none side of comparison is IV. */
1740 : 7220868 : if ((!iv0 || integer_zerop (iv0->step))
1741 : 10037731 : && (!iv1 || integer_zerop (iv1->step)))
1742 : 1035418 : goto end;
1743 : :
1744 : : /* Control variable may be on the other side. */
1745 : 7773760 : if (!iv0 || integer_zerop (iv0->step))
1746 : : {
1747 : : std::swap (op0, op1);
1748 : : std::swap (iv0, iv1);
1749 : : }
1750 : : /* If one side is IV and the other side isn't loop invariant. */
1751 : 7773760 : if (!iv1)
1752 : : rewrite_type = COMP_IV_EXPR;
1753 : : /* If one side is IV and the other side is loop invariant. */
1754 : 6911745 : else if (!integer_zerop (iv0->step) && integer_zerop (iv1->step))
1755 : : rewrite_type = COMP_IV_ELIM;
1756 : :
1757 : 8866733 : end:
1758 : 8866733 : if (control_var)
1759 : 8866733 : *control_var = op0;
1760 : 8866733 : if (iv_var)
1761 : 1738166 : *iv_var = iv0;
1762 : 8866733 : if (bound)
1763 : 8866733 : *bound = op1;
1764 : 8866733 : if (iv_bound)
1765 : 8866733 : *iv_bound = iv1;
1766 : :
1767 : 8866733 : return rewrite_type;
1768 : : }
1769 : :
1770 : : /* Checks whether the condition in STMT is interesting and if so,
1771 : : records it. */
1772 : :
1773 : : static void
1774 : 1738166 : find_interesting_uses_cond (struct ivopts_data *data, gimple *stmt)
1775 : : {
1776 : 1738166 : tree *var_p, *bound_p;
1777 : 1738166 : struct iv *var_iv, *bound_iv;
1778 : 1738166 : enum comp_iv_rewrite ret;
1779 : :
1780 : 1738166 : ret = extract_cond_operands (data, stmt,
1781 : : &var_p, &bound_p, &var_iv, &bound_iv);
1782 : 1738166 : if (ret == COMP_IV_NA)
1783 : : {
1784 : 1035418 : find_interesting_uses_op (data, *var_p);
1785 : 1035418 : find_interesting_uses_op (data, *bound_p);
1786 : 1035418 : return;
1787 : : }
1788 : :
1789 : 702748 : record_group_use (data, var_p, var_iv, stmt, USE_COMPARE, NULL_TREE);
1790 : : /* Record compare type iv_use for iv on the other side of comparison. */
1791 : 702748 : if (ret == COMP_IV_EXPR_2)
1792 : 1743 : record_group_use (data, bound_p, bound_iv, stmt, USE_COMPARE, NULL_TREE);
1793 : : }
1794 : :
1795 : : /* Returns the outermost loop EXPR is obviously invariant in
1796 : : relative to the loop LOOP, i.e. if all its operands are defined
1797 : : outside of the returned loop. Returns NULL if EXPR is not
1798 : : even obviously invariant in LOOP. */
1799 : :
1800 : : class loop *
1801 : 187518 : outermost_invariant_loop_for_expr (class loop *loop, tree expr)
1802 : : {
1803 : 187518 : basic_block def_bb;
1804 : 187518 : unsigned i, len;
1805 : :
1806 : 187518 : if (is_gimple_min_invariant (expr))
1807 : 29055 : return current_loops->tree_root;
1808 : :
1809 : 158463 : if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
1810 : : {
1811 : 95659 : def_bb = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (expr));
1812 : 95659 : if (def_bb)
1813 : : {
1814 : 48582 : if (flow_bb_inside_loop_p (loop, def_bb))
1815 : : return NULL;
1816 : 97152 : return superloop_at_depth (loop,
1817 : 68143 : loop_depth (def_bb->loop_father) + 1);
1818 : : }
1819 : :
1820 : 47077 : return current_loops->tree_root;
1821 : : }
1822 : :
1823 : 62804 : if (!EXPR_P (expr))
1824 : : return NULL;
1825 : :
1826 : 62804 : unsigned maxdepth = 0;
1827 : 62804 : len = TREE_OPERAND_LENGTH (expr);
1828 : 164006 : for (i = 0; i < len; i++)
1829 : : {
1830 : 101220 : class loop *ivloop;
1831 : 101220 : if (!TREE_OPERAND (expr, i))
1832 : 0 : continue;
1833 : :
1834 : 101220 : ivloop = outermost_invariant_loop_for_expr (loop, TREE_OPERAND (expr, i));
1835 : 101220 : if (!ivloop)
1836 : : return NULL;
1837 : 179112 : maxdepth = MAX (maxdepth, loop_depth (ivloop));
1838 : : }
1839 : :
1840 : 62786 : return superloop_at_depth (loop, maxdepth);
1841 : : }
1842 : :
1843 : : /* Returns true if expression EXPR is obviously invariant in LOOP,
1844 : : i.e. if all its operands are defined outside of the LOOP. LOOP
1845 : : should not be the function body. */
1846 : :
1847 : : bool
1848 : 10857360 : expr_invariant_in_loop_p (class loop *loop, tree expr)
1849 : : {
1850 : 10857360 : basic_block def_bb;
1851 : 10857360 : unsigned i, len;
1852 : :
1853 : 10857360 : gcc_assert (loop_depth (loop) > 0);
1854 : :
1855 : 10857360 : if (is_gimple_min_invariant (expr))
1856 : : return true;
1857 : :
1858 : 6362654 : if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
1859 : : {
1860 : 6286941 : def_bb = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (expr));
1861 : 6286941 : if (def_bb
1862 : 6286941 : && flow_bb_inside_loop_p (loop, def_bb))
1863 : : return false;
1864 : :
1865 : 3687484 : return true;
1866 : : }
1867 : :
1868 : 75713 : if (!EXPR_P (expr))
1869 : : return false;
1870 : :
1871 : 75710 : len = TREE_OPERAND_LENGTH (expr);
1872 : 161662 : for (i = 0; i < len; i++)
1873 : 109667 : if (TREE_OPERAND (expr, i)
1874 : 109667 : && !expr_invariant_in_loop_p (loop, TREE_OPERAND (expr, i)))
1875 : : return false;
1876 : :
1877 : : return true;
1878 : : }
1879 : :
1880 : : /* Given expression EXPR which computes inductive values with respect
1881 : : to loop recorded in DATA, this function returns biv from which EXPR
1882 : : is derived by tracing definition chains of ssa variables in EXPR. */
1883 : :
1884 : : static struct iv*
1885 : 658700 : find_deriving_biv_for_expr (struct ivopts_data *data, tree expr)
1886 : : {
1887 : 1076783 : struct iv *iv;
1888 : 1076783 : unsigned i, n;
1889 : 1076783 : tree e2, e1;
1890 : 1076783 : enum tree_code code;
1891 : 1076783 : gimple *stmt;
1892 : :
1893 : 1076783 : if (expr == NULL_TREE)
1894 : : return NULL;
1895 : :
1896 : 1076589 : if (is_gimple_min_invariant (expr))
1897 : : return NULL;
1898 : :
1899 : 851135 : code = TREE_CODE (expr);
1900 : 851135 : if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (code)))
1901 : : {
1902 : 5196 : n = TREE_OPERAND_LENGTH (expr);
1903 : 6817 : for (i = 0; i < n; i++)
1904 : : {
1905 : 6417 : iv = find_deriving_biv_for_expr (data, TREE_OPERAND (expr, i));
1906 : 6417 : if (iv)
1907 : : return iv;
1908 : : }
1909 : : }
1910 : :
1911 : : /* Stop if it's not ssa name. */
1912 : 846339 : if (code != SSA_NAME)
1913 : : return NULL;
1914 : :
1915 : 845389 : iv = get_iv (data, expr);
1916 : 845389 : if (!iv || integer_zerop (iv->step))
1917 : 33682 : return NULL;
1918 : 811707 : else if (iv->biv_p)
1919 : : return iv;
1920 : :
1921 : 595712 : stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (expr);
1922 : 595712 : if (gphi *phi = dyn_cast <gphi *> (stmt))
1923 : : {
1924 : 773 : ssa_op_iter iter;
1925 : 773 : use_operand_p use_p;
1926 : 773 : basic_block phi_bb = gimple_bb (phi);
1927 : :
1928 : : /* Skip loop header PHI that doesn't define biv. */
1929 : 773 : if (phi_bb->loop_father == data->current_loop)
1930 : : return NULL;
1931 : :
1932 : 0 : if (virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi)))
1933 : : return NULL;
1934 : :
1935 : 0 : FOR_EACH_PHI_ARG (use_p, phi, iter, SSA_OP_USE)
1936 : : {
1937 : 0 : tree use = USE_FROM_PTR (use_p);
1938 : 0 : iv = find_deriving_biv_for_expr (data, use);
1939 : 0 : if (iv)
1940 : : return iv;
1941 : : }
1942 : : return NULL;
1943 : : }
1944 : 594939 : if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
1945 : : return NULL;
1946 : :
1947 : 594939 : e1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1948 : 594939 : code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
1949 : 594939 : if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS)
1950 : : return find_deriving_biv_for_expr (data, e1);
1951 : :
1952 : 590167 : switch (code)
1953 : : {
1954 : 435310 : case MULT_EXPR:
1955 : 435310 : case PLUS_EXPR:
1956 : 435310 : case MINUS_EXPR:
1957 : 435310 : case POINTER_PLUS_EXPR:
1958 : : /* Increments, decrements and multiplications by a constant
1959 : : are simple. */
1960 : 435310 : e2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
1961 : 435310 : iv = find_deriving_biv_for_expr (data, e2);
1962 : 435310 : if (iv)
1963 : : return iv;
1964 : 413311 : gcc_fallthrough ();
1965 : :
1966 : 413311 : CASE_CONVERT:
1967 : : /* Casts are simple. */
1968 : 413311 : return find_deriving_biv_for_expr (data, e1);
1969 : :
1970 : : default:
1971 : : break;
1972 : : }
1973 : :
1974 : : return NULL;
1975 : : }
1976 : :
1977 : : /* Record BIV, its predecessor and successor that they are used in
1978 : : address type uses. */
1979 : :
1980 : : static void
1981 : 655714 : record_biv_for_address_use (struct ivopts_data *data, struct iv *biv)
1982 : : {
1983 : 655714 : unsigned i;
1984 : 655714 : tree type, base_1, base_2;
1985 : 655714 : bitmap_iterator bi;
1986 : :
1987 : 654736 : if (!biv || !biv->biv_p || integer_zerop (biv->step)
1988 : 1310450 : || biv->have_address_use || !biv->no_overflow)
1989 : 248456 : return;
1990 : :
1991 : 629403 : type = TREE_TYPE (biv->base);
1992 : 629403 : if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
1993 : : return;
1994 : :
1995 : 407258 : biv->have_address_use = true;
1996 : 407258 : data->bivs_not_used_in_addr--;
1997 : 407258 : base_1 = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, biv->base, biv->step);
1998 : 3055265 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (data->relevant, 0, i, bi)
1999 : : {
2000 : 2648007 : struct iv *iv = ver_info (data, i)->iv;
2001 : :
2002 : 2432994 : if (!iv || !iv->biv_p || integer_zerop (iv->step)
2003 : 4091345 : || iv->have_address_use || !iv->no_overflow)
2004 : 2219151 : continue;
2005 : :
2006 : 428856 : if (type != TREE_TYPE (iv->base)
2007 : 428856 : || !INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (iv->base)))
2008 : 26021 : continue;
2009 : :
2010 : 402835 : if (!operand_equal_p (biv->step, iv->step, 0))
2011 : 5461 : continue;
2012 : :
2013 : 397374 : base_2 = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, iv->base, iv->step);
2014 : 397374 : if (operand_equal_p (base_1, iv->base, 0)
2015 : 397374 : || operand_equal_p (base_2, biv->base, 0))
2016 : : {
2017 : 392231 : iv->have_address_use = true;
2018 : 392231 : data->bivs_not_used_in_addr--;
2019 : : }
2020 : : }
2021 : : }
2022 : :
2023 : : /* Cumulates the steps of indices into DATA and replaces their values with the
2024 : : initial ones. Returns false when the value of the index cannot be determined.
2025 : : Callback for for_each_index. */
2026 : :
2027 : : struct ifs_ivopts_data
2028 : : {
2029 : : struct ivopts_data *ivopts_data;
2030 : : gimple *stmt;
2031 : : tree step;
2032 : : };
2033 : :
2034 : : static bool
2035 : 2223586 : idx_find_step (tree base, tree *idx, void *data)
2036 : : {
2037 : 2223586 : struct ifs_ivopts_data *dta = (struct ifs_ivopts_data *) data;
2038 : 2223586 : struct iv *iv;
2039 : 2223586 : bool use_overflow_semantics = false;
2040 : 2223586 : tree step, iv_base, iv_step, lbound, off;
2041 : 2223586 : class loop *loop = dta->ivopts_data->current_loop;
2042 : :
2043 : : /* If base is a component ref, require that the offset of the reference
2044 : : be invariant. */
2045 : 2223586 : if (TREE_CODE (base) == COMPONENT_REF)
2046 : : {
2047 : 75 : off = component_ref_field_offset (base);
2048 : 75 : return expr_invariant_in_loop_p (loop, off);
2049 : : }
2050 : :
2051 : : /* If base is array, first check whether we will be able to move the
2052 : : reference out of the loop (in order to take its address in strength
2053 : : reduction). In order for this to work we need both lower bound
2054 : : and step to be loop invariants. */
2055 : 2223511 : if (TREE_CODE (base) == ARRAY_REF || TREE_CODE (base) == ARRAY_RANGE_REF)
2056 : : {
2057 : : /* Moreover, for a range, the size needs to be invariant as well. */
2058 : 710517 : if (TREE_CODE (base) == ARRAY_RANGE_REF
2059 : 710517 : && !expr_invariant_in_loop_p (loop, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (base))))
2060 : : return false;
2061 : :
2062 : 710517 : step = array_ref_element_size (base);
2063 : 710517 : lbound = array_ref_low_bound (base);
2064 : :
2065 : 710517 : if (!expr_invariant_in_loop_p (loop, step)
2066 : 710517 : || !expr_invariant_in_loop_p (loop, lbound))
2067 : 8 : return false;
2068 : : }
2069 : :
2070 : 2223503 : if (TREE_CODE (*idx) != SSA_NAME)
2071 : : return true;
2072 : :
2073 : 1849594 : iv = get_iv (dta->ivopts_data, *idx);
2074 : 1849594 : if (!iv)
2075 : : return false;
2076 : :
2077 : : /* XXX We produce for a base of *D42 with iv->base being &x[0]
2078 : : *&x[0], which is not folded and does not trigger the
2079 : : ARRAY_REF path below. */
2080 : 1273039 : *idx = iv->base;
2081 : :
2082 : 1273039 : if (integer_zerop (iv->step))
2083 : : return true;
2084 : :
2085 : 999316 : if (TREE_CODE (base) == ARRAY_REF || TREE_CODE (base) == ARRAY_RANGE_REF)
2086 : : {
2087 : 510509 : step = array_ref_element_size (base);
2088 : :
2089 : : /* We only handle addresses whose step is an integer constant. */
2090 : 510509 : if (TREE_CODE (step) != INTEGER_CST)
2091 : : return false;
2092 : : }
2093 : : else
2094 : : /* The step for pointer arithmetics already is 1 byte. */
2095 : 488807 : step = size_one_node;
2096 : :
2097 : 999059 : iv_base = iv->base;
2098 : 999059 : iv_step = iv->step;
2099 : 999059 : if (iv->no_overflow && nowrap_type_p (TREE_TYPE (iv_step)))
2100 : : use_overflow_semantics = true;
2101 : :
2102 : 999059 : if (!convert_affine_scev (dta->ivopts_data->current_loop,
2103 : : sizetype, &iv_base, &iv_step, dta->stmt,
2104 : : use_overflow_semantics))
2105 : : {
2106 : : /* The index might wrap. */
2107 : : return false;
2108 : : }
2109 : :
2110 : 996150 : step = fold_build2 (MULT_EXPR, sizetype, step, iv_step);
2111 : 996150 : dta->step = fold_build2 (PLUS_EXPR, sizetype, dta->step, step);
2112 : :
2113 : 996150 : if (dta->ivopts_data->bivs_not_used_in_addr)
2114 : : {
2115 : 655714 : if (!iv->biv_p)
2116 : 216973 : iv = find_deriving_biv_for_expr (dta->ivopts_data, iv->ssa_name);
2117 : :
2118 : 655714 : record_biv_for_address_use (dta->ivopts_data, iv);
2119 : : }
2120 : : return true;
2121 : : }
2122 : :
2123 : : /* Records use in index IDX. Callback for for_each_index. Ivopts data
2124 : : object is passed to it in DATA. */
2125 : :
2126 : : static bool
2127 : 1648863 : idx_record_use (tree base, tree *idx,
2128 : : void *vdata)
2129 : : {
2130 : 1648863 : struct ivopts_data *data = (struct ivopts_data *) vdata;
2131 : 1648863 : find_interesting_uses_op (data, *idx);
2132 : 1648863 : if (TREE_CODE (base) == ARRAY_REF || TREE_CODE (base) == ARRAY_RANGE_REF)
2133 : : {
2134 : 205612 : if (TREE_OPERAND (base, 2))
2135 : 4643 : find_interesting_uses_op (data, TREE_OPERAND (base, 2));
2136 : 205612 : if (TREE_OPERAND (base, 3))
2137 : 11488 : find_interesting_uses_op (data, TREE_OPERAND (base, 3));
2138 : : }
2139 : 1648863 : return true;
2140 : : }
2141 : :
2142 : : /* If we can prove that TOP = cst * BOT for some constant cst,
2143 : : store cst to MUL and return true. Otherwise return false.
2144 : : The returned value is always sign-extended, regardless of the
2145 : : signedness of TOP and BOT. */
2146 : :
2147 : : static bool
2148 : 19049541 : constant_multiple_of (tree top, tree bot, widest_int *mul)
2149 : : {
2150 : 38099082 : aff_tree aff_top, aff_bot;
2151 : 19049541 : tree_to_aff_combination (top, TREE_TYPE (top), &aff_top);
2152 : 19049541 : tree_to_aff_combination (bot, TREE_TYPE (bot), &aff_bot);
2153 : 19049541 : poly_widest_int poly_mul;
2154 : 19049541 : if (aff_combination_constant_multiple_p (&aff_top, &aff_bot, &poly_mul)
2155 : 19049541 : && poly_mul.is_constant (mul))
2156 : 16189515 : return true;
2157 : :
2158 : : return false;
2159 : 19049541 : }
2160 : :
2161 : : /* Return true if memory reference REF with step STEP may be unaligned. */
2162 : :
2163 : : static bool
2164 : 0 : may_be_unaligned_p (tree ref, tree step)
2165 : : {
2166 : : /* TARGET_MEM_REFs are translated directly to valid MEMs on the target,
2167 : : thus they are not misaligned. */
2168 : 0 : if (TREE_CODE (ref) == TARGET_MEM_REF)
2169 : : return false;
2170 : :
2171 : 0 : unsigned int align = TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (ref));
2172 : 0 : if (GET_MODE_ALIGNMENT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (ref))) > align)
2173 : 0 : align = GET_MODE_ALIGNMENT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (ref)));
2174 : :
2175 : 0 : unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
2176 : 0 : unsigned int ref_align;
2177 : 0 : get_object_alignment_1 (ref, &ref_align, &bitpos);
2178 : 0 : if (ref_align < align
2179 : 0 : || (bitpos % align) != 0
2180 : 0 : || (bitpos % BITS_PER_UNIT) != 0)
2181 : : return true;
2182 : :
2183 : 0 : unsigned int trailing_zeros = tree_ctz (step);
2184 : 0 : if (trailing_zeros < HOST_BITS_PER_INT
2185 : 0 : && (1U << trailing_zeros) * BITS_PER_UNIT < align)
2186 : : return true;
2187 : :
2188 : : return false;
2189 : : }
2190 : :
2191 : : /* Return true if EXPR may be non-addressable. */
2192 : :
2193 : : bool
2194 : 12493036 : may_be_nonaddressable_p (tree expr)
2195 : : {
2196 : 13371784 : switch (TREE_CODE (expr))
2197 : : {
2198 : 9874113 : case VAR_DECL:
2199 : : /* Check if it's a register variable. */
2200 : 9874113 : return DECL_HARD_REGISTER (expr);
2201 : :
2202 : : case TARGET_MEM_REF:
2203 : : /* TARGET_MEM_REFs are translated directly to valid MEMs on the
2204 : : target, thus they are always addressable. */
2205 : : return false;
2206 : :
2207 : 1189343 : case MEM_REF:
2208 : : /* Likewise for MEM_REFs, modulo the storage order. */
2209 : 1189343 : return REF_REVERSE_STORAGE_ORDER (expr);
2210 : :
2211 : 49 : case BIT_FIELD_REF:
2212 : 49 : if (REF_REVERSE_STORAGE_ORDER (expr))
2213 : : return true;
2214 : 49 : return may_be_nonaddressable_p (TREE_OPERAND (expr, 0));
2215 : :
2216 : 861738 : case COMPONENT_REF:
2217 : 861738 : if (TYPE_REVERSE_STORAGE_ORDER (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))))
2218 : : return true;
2219 : 861738 : return DECL_NONADDRESSABLE_P (TREE_OPERAND (expr, 1))
2220 : 861738 : || may_be_nonaddressable_p (TREE_OPERAND (expr, 0));
2221 : :
2222 : 858701 : case ARRAY_REF:
2223 : 858701 : case ARRAY_RANGE_REF:
2224 : 858701 : if (TYPE_REVERSE_STORAGE_ORDER (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))))
2225 : : return true;
2226 : 858701 : return may_be_nonaddressable_p (TREE_OPERAND (expr, 0));
2227 : :
2228 : 20130 : case VIEW_CONVERT_EXPR:
2229 : : /* This kind of view-conversions may wrap non-addressable objects
2230 : : and make them look addressable. After some processing the
2231 : : non-addressability may be uncovered again, causing ADDR_EXPRs
2232 : : of inappropriate objects to be built. */
2233 : 20130 : if (is_gimple_reg (TREE_OPERAND (expr, 0))
2234 : 20130 : || !is_gimple_addressable (TREE_OPERAND (expr, 0)))
2235 : : return true;
2236 : 19998 : return may_be_nonaddressable_p (TREE_OPERAND (expr, 0));
2237 : :
2238 : : CASE_CONVERT:
2239 : : return true;
2240 : :
2241 : : default:
2242 : : break;
2243 : : }
2244 : :
2245 : : return false;
2246 : : }
2247 : :
2248 : : /* Finds addresses in *OP_P inside STMT. */
2249 : :
2250 : : static void
2251 : 2735059 : find_interesting_uses_address (struct ivopts_data *data, gimple *stmt,
2252 : : tree *op_p)
2253 : : {
2254 : 2735059 : tree base = *op_p, step = size_zero_node;
2255 : 2735059 : struct iv *civ;
2256 : 2735059 : struct ifs_ivopts_data ifs_ivopts_data;
2257 : :
2258 : : /* Do not play with volatile memory references. A bit too conservative,
2259 : : perhaps, but safe. */
2260 : 5470118 : if (gimple_has_volatile_ops (stmt))
2261 : 7392 : goto fail;
2262 : :
2263 : : /* Ignore bitfields for now. Not really something terribly complicated
2264 : : to handle. TODO. */
2265 : 2727667 : if (TREE_CODE (base) == BIT_FIELD_REF)
2266 : 93137 : goto fail;
2267 : :
2268 : 2634530 : base = unshare_expr (base);
2269 : :
2270 : 2634530 : if (TREE_CODE (base) == TARGET_MEM_REF)
2271 : : {
2272 : 302255 : tree type = build_pointer_type (TREE_TYPE (base));
2273 : 302255 : tree astep;
2274 : :
2275 : 302255 : if (TMR_BASE (base)
2276 : 302255 : && TREE_CODE (TMR_BASE (base)) == SSA_NAME)
2277 : : {
2278 : 278522 : civ = get_iv (data, TMR_BASE (base));
2279 : 278522 : if (!civ)
2280 : 244539 : goto fail;
2281 : :
2282 : 33983 : TMR_BASE (base) = civ->base;
2283 : 33983 : step = civ->step;
2284 : : }
2285 : 57716 : if (TMR_INDEX2 (base)
2286 : 57716 : && TREE_CODE (TMR_INDEX2 (base)) == SSA_NAME)
2287 : : {
2288 : 10745 : civ = get_iv (data, TMR_INDEX2 (base));
2289 : 10745 : if (!civ)
2290 : 4009 : goto fail;
2291 : :
2292 : 6736 : TMR_INDEX2 (base) = civ->base;
2293 : 6736 : step = civ->step;
2294 : : }
2295 : 53707 : if (TMR_INDEX (base)
2296 : 53707 : && TREE_CODE (TMR_INDEX (base)) == SSA_NAME)
2297 : : {
2298 : 53707 : civ = get_iv (data, TMR_INDEX (base));
2299 : 53707 : if (!civ)
2300 : 53707 : goto fail;
2301 : :
2302 : 0 : TMR_INDEX (base) = civ->base;
2303 : 0 : astep = civ->step;
2304 : :
2305 : 0 : if (astep)
2306 : : {
2307 : 0 : if (TMR_STEP (base))
2308 : 0 : astep = fold_build2 (MULT_EXPR, type, TMR_STEP (base), astep);
2309 : :
2310 : 0 : step = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, step, astep);
2311 : : }
2312 : : }
2313 : :
2314 : 0 : if (integer_zerop (step))
2315 : 0 : goto fail;
2316 : 0 : base = tree_mem_ref_addr (type, base);
2317 : : }
2318 : : else
2319 : : {
2320 : 2332275 : ifs_ivopts_data.ivopts_data = data;
2321 : 2332275 : ifs_ivopts_data.stmt = stmt;
2322 : 2332275 : ifs_ivopts_data.step = size_zero_node;
2323 : 2332275 : if (!for_each_index (&base, idx_find_step, &ifs_ivopts_data)
2324 : 2332275 : || integer_zerop (ifs_ivopts_data.step))
2325 : 1337672 : goto fail;
2326 : 994603 : step = ifs_ivopts_data.step;
2327 : :
2328 : : /* Check that the base expression is addressable. This needs
2329 : : to be done after substituting bases of IVs into it. */
2330 : 994603 : if (may_be_nonaddressable_p (base))
2331 : 759 : goto fail;
2332 : :
2333 : : /* Moreover, on strict alignment platforms, check that it is
2334 : : sufficiently aligned. */
2335 : 993844 : if (STRICT_ALIGNMENT && may_be_unaligned_p (base, step))
2336 : : goto fail;
2337 : :
2338 : 993844 : base = build_fold_addr_expr (base);
2339 : :
2340 : : /* Substituting bases of IVs into the base expression might
2341 : : have caused folding opportunities. */
2342 : 993844 : if (TREE_CODE (base) == ADDR_EXPR)
2343 : : {
2344 : 638539 : tree *ref = &TREE_OPERAND (base, 0);
2345 : 2345458 : while (handled_component_p (*ref))
2346 : 1068380 : ref = &TREE_OPERAND (*ref, 0);
2347 : 638539 : if (TREE_CODE (*ref) == MEM_REF)
2348 : : {
2349 : 273610 : tree tem = fold_binary (MEM_REF, TREE_TYPE (*ref),
2350 : : TREE_OPERAND (*ref, 0),
2351 : : TREE_OPERAND (*ref, 1));
2352 : 273610 : if (tem)
2353 : 0 : *ref = tem;
2354 : : }
2355 : : }
2356 : : }
2357 : :
2358 : 993844 : civ = alloc_iv (data, base, step);
2359 : : /* Fail if base object of this memory reference is unknown. */
2360 : 993844 : if (civ->base_object == NULL_TREE)
2361 : 10882 : goto fail;
2362 : :
2363 : 982962 : record_group_use (data, op_p, civ, stmt, USE_REF_ADDRESS, TREE_TYPE (*op_p));
2364 : 982962 : return;
2365 : :
2366 : 1752097 : fail:
2367 : 1752097 : for_each_index (op_p, idx_record_use, data);
2368 : : }
2369 : :
2370 : : /* Finds and records invariants used in STMT. */
2371 : :
2372 : : static void
2373 : 15674785 : find_invariants_stmt (struct ivopts_data *data, gimple *stmt)
2374 : : {
2375 : 15674785 : ssa_op_iter iter;
2376 : 15674785 : use_operand_p use_p;
2377 : 15674785 : tree op;
2378 : :
2379 : 52029294 : FOR_EACH_PHI_OR_STMT_USE (use_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
2380 : : {
2381 : 20679724 : op = USE_FROM_PTR (use_p);
2382 : 20679724 : record_invariant (data, op, false);
2383 : : }
2384 : 15674785 : }
2385 : :
2386 : : /* CALL calls an internal function. If operand *OP_P will become an
2387 : : address when the call is expanded, return the type of the memory
2388 : : being addressed, otherwise return null. */
2389 : :
2390 : : static tree
2391 : 1252 : get_mem_type_for_internal_fn (gcall *call, tree *op_p)
2392 : : {
2393 : 1252 : switch (gimple_call_internal_fn (call))
2394 : : {
2395 : 180 : case IFN_MASK_LOAD:
2396 : 180 : case IFN_MASK_LOAD_LANES:
2397 : 180 : case IFN_MASK_LEN_LOAD_LANES:
2398 : 180 : case IFN_LEN_LOAD:
2399 : 180 : case IFN_MASK_LEN_LOAD:
2400 : 180 : if (op_p == gimple_call_arg_ptr (call, 0))
2401 : 180 : return TREE_TYPE (gimple_call_lhs (call));
2402 : : return NULL_TREE;
2403 : :
2404 : 228 : case IFN_MASK_STORE:
2405 : 228 : case IFN_MASK_STORE_LANES:
2406 : 228 : case IFN_MASK_LEN_STORE_LANES:
2407 : 228 : case IFN_LEN_STORE:
2408 : 228 : case IFN_MASK_LEN_STORE:
2409 : 228 : {
2410 : 228 : if (op_p == gimple_call_arg_ptr (call, 0))
2411 : : {
2412 : 228 : internal_fn ifn = gimple_call_internal_fn (call);
2413 : 228 : int index = internal_fn_stored_value_index (ifn);
2414 : 228 : return TREE_TYPE (gimple_call_arg (call, index));
2415 : : }
2416 : : return NULL_TREE;
2417 : : }
2418 : :
2419 : : default:
2420 : : return NULL_TREE;
2421 : : }
2422 : : }
2423 : :
2424 : : /* IV is a (non-address) iv that describes operand *OP_P of STMT.
2425 : : Return true if the operand will become an address when STMT
2426 : : is expanded and record the associated address use if so. */
2427 : :
2428 : : static bool
2429 : 1615820 : find_address_like_use (struct ivopts_data *data, gimple *stmt, tree *op_p,
2430 : : struct iv *iv)
2431 : : {
2432 : : /* Fail if base object of this memory reference is unknown. */
2433 : 1615820 : if (iv->base_object == NULL_TREE)
2434 : : return false;
2435 : :
2436 : 591635 : tree mem_type = NULL_TREE;
2437 : 591635 : if (gcall *call = dyn_cast <gcall *> (stmt))
2438 : 115958 : if (gimple_call_internal_p (call))
2439 : 1252 : mem_type = get_mem_type_for_internal_fn (call, op_p);
2440 : 1252 : if (mem_type)
2441 : : {
2442 : 408 : iv = alloc_iv (data, iv->base, iv->step);
2443 : 408 : record_group_use (data, op_p, iv, stmt, USE_PTR_ADDRESS, mem_type);
2444 : 408 : return true;
2445 : : }
2446 : : return false;
2447 : : }
2448 : :
2449 : : /* Finds interesting uses of induction variables in the statement STMT. */
2450 : :
2451 : : static void
2452 : 15674785 : find_interesting_uses_stmt (struct ivopts_data *data, gimple *stmt)
2453 : : {
2454 : 15674785 : struct iv *iv;
2455 : 15674785 : tree op, *lhs, *rhs;
2456 : 15674785 : ssa_op_iter iter;
2457 : 15674785 : use_operand_p use_p;
2458 : 15674785 : enum tree_code code;
2459 : :
2460 : 15674785 : find_invariants_stmt (data, stmt);
2461 : :
2462 : 15674785 : if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
2463 : : {
2464 : 1646853 : find_interesting_uses_cond (data, stmt);
2465 : 9824816 : return;
2466 : : }
2467 : :
2468 : 14027932 : if (is_gimple_assign (stmt))
2469 : : {
2470 : 10441963 : lhs = gimple_assign_lhs_ptr (stmt);
2471 : 10441963 : rhs = gimple_assign_rhs1_ptr (stmt);
2472 : :
2473 : 10441963 : if (TREE_CODE (*lhs) == SSA_NAME)
2474 : : {
2475 : : /* If the statement defines an induction variable, the uses are not
2476 : : interesting by themselves. */
2477 : :
2478 : 9384278 : iv = get_iv (data, *lhs);
2479 : :
2480 : 9384278 : if (iv && !integer_zerop (iv->step))
2481 : : return;
2482 : : }
2483 : :
2484 : 7935835 : code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
2485 : 7935835 : if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
2486 : 7935835 : && (REFERENCE_CLASS_P (*rhs)
2487 : 1200993 : || is_gimple_val (*rhs)))
2488 : : {
2489 : 2835277 : if (REFERENCE_CLASS_P (*rhs))
2490 : 1838732 : find_interesting_uses_address (data, stmt, rhs);
2491 : : else
2492 : 996545 : find_interesting_uses_op (data, *rhs);
2493 : :
2494 : 2835277 : if (REFERENCE_CLASS_P (*lhs))
2495 : 896327 : find_interesting_uses_address (data, stmt, lhs);
2496 : 2835277 : return;
2497 : : }
2498 : 5100558 : else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
2499 : : {
2500 : 91313 : find_interesting_uses_cond (data, stmt);
2501 : 91313 : return;
2502 : : }
2503 : :
2504 : : /* TODO -- we should also handle address uses of type
2505 : :
2506 : : memory = call (whatever);
2507 : :
2508 : : and
2509 : :
2510 : : call (memory). */
2511 : : }
2512 : :
2513 : 8595214 : if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
2514 : 8595214 : && gimple_bb (stmt) == data->current_loop->header)
2515 : : {
2516 : 1636155 : iv = get_iv (data, PHI_RESULT (stmt));
2517 : :
2518 : 1636155 : if (iv && !integer_zerop (iv->step))
2519 : : return;
2520 : : }
2521 : :
2522 : 25111864 : FOR_EACH_PHI_OR_STMT_USE (use_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
2523 : : {
2524 : 10118220 : op = USE_FROM_PTR (use_p);
2525 : :
2526 : 10118220 : if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
2527 : 479873 : continue;
2528 : :
2529 : 9638347 : iv = get_iv (data, op);
2530 : 9638347 : if (!iv)
2531 : 8022527 : continue;
2532 : :
2533 : 1615820 : if (!find_address_like_use (data, stmt, use_p->use, iv))
2534 : 1615412 : find_interesting_uses_op (data, op);
2535 : : }
2536 : : }
2537 : :
2538 : : /* Finds interesting uses of induction variables outside of loops
2539 : : on loop exit edge EXIT. */
2540 : :
2541 : : static void
2542 : 1189188 : find_interesting_uses_outside (struct ivopts_data *data, edge exit)
2543 : : {
2544 : 1189188 : gphi *phi;
2545 : 1189188 : gphi_iterator psi;
2546 : 1189188 : tree def;
2547 : :
2548 : 2195519 : for (psi = gsi_start_phis (exit->dest); !gsi_end_p (psi); gsi_next (&psi))
2549 : : {
2550 : 1006331 : phi = psi.phi ();
2551 : 1006331 : def = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, exit);
2552 : 1965157 : if (!virtual_operand_p (def))
2553 : 488964 : find_interesting_uses_op (data, def);
2554 : : }
2555 : 1189188 : }
2556 : :
2557 : : /* Return TRUE if OFFSET is within the range of [base + offset] addressing
2558 : : mode for memory reference represented by USE. */
2559 : :
2560 : : static GTY (()) vec<rtx, va_gc> *addr_list;
2561 : :
2562 : : static bool
2563 : 184078 : addr_offset_valid_p (struct iv_use *use, poly_int64 offset)
2564 : : {
2565 : 184078 : rtx reg, addr;
2566 : 184078 : unsigned list_index;
2567 : 184078 : addr_space_t as = TYPE_ADDR_SPACE (TREE_TYPE (use->iv->base));
2568 : 184078 : machine_mode addr_mode, mem_mode = TYPE_MODE (use->mem_type);
2569 : :
2570 : 184078 : list_index = (unsigned) as * MAX_MACHINE_MODE + (unsigned) mem_mode;
2571 : 184078 : if (list_index >= vec_safe_length (addr_list))
2572 : 9300 : vec_safe_grow_cleared (addr_list, list_index + MAX_MACHINE_MODE, true);
2573 : :
2574 : 184078 : addr = (*addr_list)[list_index];
2575 : 184078 : if (!addr)
2576 : : {
2577 : 12219 : addr_mode = targetm.addr_space.address_mode (as);
2578 : 12219 : reg = gen_raw_REG (addr_mode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
2579 : 12219 : addr = gen_rtx_fmt_ee (PLUS, addr_mode, reg, NULL_RTX);
2580 : 12219 : (*addr_list)[list_index] = addr;
2581 : : }
2582 : : else
2583 : 171859 : addr_mode = GET_MODE (addr);
2584 : :
2585 : 184078 : XEXP (addr, 1) = gen_int_mode (offset, addr_mode);
2586 : 184078 : return (memory_address_addr_space_p (mem_mode, addr, as));
2587 : : }
2588 : :
2589 : : /* Comparison function to sort group in ascending order of addr_offset. */
2590 : :
2591 : : static int
2592 : 2582374 : group_compare_offset (const void *a, const void *b)
2593 : : {
2594 : 2582374 : const struct iv_use *const *u1 = (const struct iv_use *const *) a;
2595 : 2582374 : const struct iv_use *const *u2 = (const struct iv_use *const *) b;
2596 : :
2597 : 2582374 : return compare_sizes_for_sort ((*u1)->addr_offset, (*u2)->addr_offset);
2598 : : }
2599 : :
2600 : : /* Check if small groups should be split. Return true if no group
2601 : : contains more than two uses with distinct addr_offsets. Return
2602 : : false otherwise. We want to split such groups because:
2603 : :
2604 : : 1) Small groups don't have much benefit and may interfer with
2605 : : general candidate selection.
2606 : : 2) Size for problem with only small groups is usually small and
2607 : : general algorithm can handle it well.
2608 : :
2609 : : TODO -- Above claim may not hold when we want to merge memory
2610 : : accesses with conseuctive addresses. */
2611 : :
2612 : : static bool
2613 : 619939 : split_small_address_groups_p (struct ivopts_data *data)
2614 : : {
2615 : 619939 : unsigned int i, j, distinct = 1;
2616 : 619939 : struct iv_use *pre;
2617 : 619939 : struct iv_group *group;
2618 : :
2619 : 2458083 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
2620 : : {
2621 : 1838144 : group = data->vgroups[i];
2622 : 1838144 : if (group->vuses.length () == 1)
2623 : 1712511 : continue;
2624 : :
2625 : 125633 : gcc_assert (address_p (group->type));
2626 : 125633 : if (group->vuses.length () == 2)
2627 : : {
2628 : 72953 : if (compare_sizes_for_sort (group->vuses[0]->addr_offset,
2629 : 72953 : group->vuses[1]->addr_offset) > 0)
2630 : 16828 : std::swap (group->vuses[0], group->vuses[1]);
2631 : : }
2632 : : else
2633 : 52680 : group->vuses.qsort (group_compare_offset);
2634 : :
2635 : 125633 : if (distinct > 2)
2636 : 12807 : continue;
2637 : :
2638 : 112826 : distinct = 1;
2639 : 2010084 : for (pre = group->vuses[0], j = 1; j < group->vuses.length (); j++)
2640 : : {
2641 : 171940 : if (maybe_ne (group->vuses[j]->addr_offset, pre->addr_offset))
2642 : : {
2643 : 117838 : pre = group->vuses[j];
2644 : 117838 : distinct++;
2645 : : }
2646 : :
2647 : 171940 : if (distinct > 2)
2648 : : break;
2649 : : }
2650 : : }
2651 : :
2652 : 619939 : return (distinct <= 2);
2653 : : }
2654 : :
2655 : : /* For each group of address type uses, this function further groups
2656 : : these uses according to the maximum offset supported by target's
2657 : : [base + offset] addressing mode. */
2658 : :
2659 : : static void
2660 : 619939 : split_address_groups (struct ivopts_data *data)
2661 : : {
2662 : 619939 : unsigned int i, j;
2663 : : /* Always split group. */
2664 : 619939 : bool split_p = split_small_address_groups_p (data);
2665 : :
2666 : 2506070 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
2667 : : {
2668 : 1886131 : struct iv_group *new_group = NULL;
2669 : 1886131 : struct iv_group *group = data->vgroups[i];
2670 : 1886131 : struct iv_use *use = group->vuses[0];
2671 : :
2672 : 1886131 : use->id = 0;
2673 : 1886131 : use->group_id = group->id;
2674 : 1886131 : if (group->vuses.length () == 1)
2675 : 1754931 : continue;
2676 : :
2677 : 131200 : gcc_assert (address_p (use->type));
2678 : :
2679 : 2178447 : for (j = 1; j < group->vuses.length ();)
2680 : : {
2681 : 292316 : struct iv_use *next = group->vuses[j];
2682 : 292316 : poly_int64 offset = next->addr_offset - use->addr_offset;
2683 : :
2684 : : /* Split group if aksed to, or the offset against the first
2685 : : use can't fit in offset part of addressing mode. IV uses
2686 : : having the same offset are still kept in one group. */
2687 : 346328 : if (maybe_ne (offset, 0)
2688 : 292316 : && (split_p || !addr_offset_valid_p (use, offset)))
2689 : : {
2690 : 54012 : if (!new_group)
2691 : 47987 : new_group = record_group (data, group->type);
2692 : 54012 : group->vuses.ordered_remove (j);
2693 : 54012 : new_group->vuses.safe_push (next);
2694 : 54012 : continue;
2695 : : }
2696 : :
2697 : 238304 : next->id = j;
2698 : 238304 : next->group_id = group->id;
2699 : 238304 : j++;
2700 : : }
2701 : : }
2702 : 619939 : }
2703 : :
2704 : : /* Finds uses of the induction variables that are interesting. */
2705 : :
2706 : : static void
2707 : 619939 : find_interesting_uses (struct ivopts_data *data, basic_block *body)
2708 : : {
2709 : 619939 : basic_block bb;
2710 : 619939 : gimple_stmt_iterator bsi;
2711 : 619939 : unsigned i;
2712 : 619939 : edge e;
2713 : :
2714 : 3766482 : for (i = 0; i < data->current_loop->num_nodes; i++)
2715 : : {
2716 : 3146543 : edge_iterator ei;
2717 : 3146543 : bb = body[i];
2718 : :
2719 : 8075005 : FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2720 : 4928462 : if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)
2721 : 4928462 : && !flow_bb_inside_loop_p (data->current_loop, e->dest))
2722 : 1189188 : find_interesting_uses_outside (data, e);
2723 : :
2724 : 6201405 : for (bsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (bsi); gsi_next (&bsi))
2725 : 3054862 : find_interesting_uses_stmt (data, gsi_stmt (bsi));
2726 : 26365161 : for (bsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (bsi); gsi_next (&bsi))
2727 : 20072075 : if (!is_gimple_debug (gsi_stmt (bsi)))
2728 : 12619923 : find_interesting_uses_stmt (data, gsi_stmt (bsi));
2729 : : }
2730 : :
2731 : 619939 : split_address_groups (data);
2732 : :
2733 : 619939 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2734 : : {
2735 : 67 : fprintf (dump_file, "\n<IV Groups>:\n");
2736 : 67 : dump_groups (dump_file, data);
2737 : 67 : fprintf (dump_file, "\n");
2738 : : }
2739 : 619939 : }
2740 : :
2741 : : /* Strips constant offsets from EXPR and stores them to OFFSET. If INSIDE_ADDR
2742 : : is true, assume we are inside an address. If TOP_COMPREF is true, assume
2743 : : we are at the top-level of the processed address. */
2744 : :
2745 : : static tree
2746 : 4077198 : strip_offset_1 (tree expr, bool inside_addr, bool top_compref,
2747 : : poly_int64 *offset)
2748 : : {
2749 : 4077198 : tree op0 = NULL_TREE, op1 = NULL_TREE, tmp, step;
2750 : 4077198 : enum tree_code code;
2751 : 4077198 : tree type, orig_type = TREE_TYPE (expr);
2752 : 4077198 : poly_int64 off0, off1;
2753 : 4077198 : HOST_WIDE_INT st;
2754 : 4077198 : tree orig_expr = expr;
2755 : :
2756 : 4077198 : STRIP_NOPS (expr);
2757 : :
2758 : 4077198 : type = TREE_TYPE (expr);
2759 : 4077198 : code = TREE_CODE (expr);
2760 : 4077198 : *offset = 0;
2761 : :
2762 : 4077198 : switch (code)
2763 : : {
2764 : 755692 : case POINTER_PLUS_EXPR:
2765 : 755692 : case PLUS_EXPR:
2766 : 755692 : case MINUS_EXPR:
2767 : 755692 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
2768 : 755692 : op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
2769 : :
2770 : 755692 : op0 = strip_offset_1 (op0, false, false, &off0);
2771 : 755692 : op1 = strip_offset_1 (op1, false, false, &off1);
2772 : :
2773 : 755692 : *offset = (code == MINUS_EXPR ? off0 - off1 : off0 + off1);
2774 : 755692 : if (op0 == TREE_OPERAND (expr, 0)
2775 : 755692 : && op1 == TREE_OPERAND (expr, 1))
2776 : : return orig_expr;
2777 : :
2778 : 555035 : if (integer_zerop (op1))
2779 : : expr = op0;
2780 : 51984 : else if (integer_zerop (op0))
2781 : : {
2782 : 1126 : if (code == MINUS_EXPR)
2783 : : {
2784 : 1126 : if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
2785 : : {
2786 : 230 : type = unsigned_type_for (type);
2787 : 230 : op1 = fold_convert (type, op1);
2788 : : }
2789 : 1126 : expr = fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, op1);
2790 : : }
2791 : : else
2792 : : expr = op1;
2793 : : }
2794 : : else
2795 : : {
2796 : 50858 : if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
2797 : : {
2798 : 48029 : type = unsigned_type_for (type);
2799 : 48029 : if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
2800 : 45418 : code = PLUS_EXPR;
2801 : 48029 : op0 = fold_convert (type, op0);
2802 : 48029 : op1 = fold_convert (type, op1);
2803 : : }
2804 : 50858 : expr = fold_build2 (code, type, op0, op1);
2805 : : }
2806 : :
2807 : 555035 : return fold_convert (orig_type, expr);
2808 : :
2809 : 207006 : case MULT_EXPR:
2810 : 207006 : op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
2811 : 207006 : if (!cst_and_fits_in_hwi (op1))
2812 : : return orig_expr;
2813 : :
2814 : 170175 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
2815 : 170175 : op0 = strip_offset_1 (op0, false, false, &off0);
2816 : 170175 : if (op0 == TREE_OPERAND (expr, 0))
2817 : : return orig_expr;
2818 : :
2819 : 38872 : *offset = off0 * int_cst_value (op1);
2820 : 38872 : if (integer_zerop (op0))
2821 : : expr = op0;
2822 : : else
2823 : : {
2824 : 38872 : if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
2825 : : {
2826 : 4593 : type = unsigned_type_for (type);
2827 : 4593 : op0 = fold_convert (type, op0);
2828 : 4593 : op1 = fold_convert (type, op1);
2829 : : }
2830 : 38872 : expr = fold_build2 (MULT_EXPR, type, op0, op1);
2831 : : }
2832 : :
2833 : 38872 : return fold_convert (orig_type, expr);
2834 : :
2835 : 0 : case ARRAY_REF:
2836 : 0 : case ARRAY_RANGE_REF:
2837 : 0 : if (!inside_addr)
2838 : : return orig_expr;
2839 : :
2840 : 0 : step = array_ref_element_size (expr);
2841 : 0 : if (!cst_and_fits_in_hwi (step))
2842 : : break;
2843 : :
2844 : 0 : st = int_cst_value (step);
2845 : 0 : op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
2846 : 0 : op1 = strip_offset_1 (op1, false, false, &off1);
2847 : 0 : *offset = off1 * st;
2848 : :
2849 : 0 : if (top_compref
2850 : 0 : && integer_zerop (op1))
2851 : : {
2852 : : /* Strip the component reference completely. */
2853 : 0 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
2854 : 0 : op0 = strip_offset_1 (op0, inside_addr, top_compref, &off0);
2855 : 0 : *offset += off0;
2856 : 0 : return op0;
2857 : : }
2858 : : break;
2859 : :
2860 : 0 : case COMPONENT_REF:
2861 : 0 : {
2862 : 0 : tree field;
2863 : :
2864 : 0 : if (!inside_addr)
2865 : : return orig_expr;
2866 : :
2867 : 0 : tmp = component_ref_field_offset (expr);
2868 : 0 : field = TREE_OPERAND (expr, 1);
2869 : 0 : if (top_compref
2870 : 0 : && cst_and_fits_in_hwi (tmp)
2871 : 0 : && cst_and_fits_in_hwi (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field)))
2872 : : {
2873 : 0 : HOST_WIDE_INT boffset, abs_off;
2874 : :
2875 : : /* Strip the component reference completely. */
2876 : 0 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
2877 : 0 : op0 = strip_offset_1 (op0, inside_addr, top_compref, &off0);
2878 : 0 : boffset = int_cst_value (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field));
2879 : 0 : abs_off = abs_hwi (boffset) / BITS_PER_UNIT;
2880 : 0 : if (boffset < 0)
2881 : 0 : abs_off = -abs_off;
2882 : :
2883 : 0 : *offset = off0 + int_cst_value (tmp) + abs_off;
2884 : 0 : return op0;
2885 : : }
2886 : : }
2887 : : break;
2888 : :
2889 : 509688 : case ADDR_EXPR:
2890 : 509688 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
2891 : 509688 : op0 = strip_offset_1 (op0, true, true, &off0);
2892 : 509688 : *offset += off0;
2893 : :
2894 : 509688 : if (op0 == TREE_OPERAND (expr, 0))
2895 : : return orig_expr;
2896 : :
2897 : 0 : expr = build_fold_addr_expr (op0);
2898 : 0 : return fold_convert (orig_type, expr);
2899 : :
2900 : : case MEM_REF:
2901 : : /* ??? Offset operand? */
2902 : : inside_addr = false;
2903 : : break;
2904 : :
2905 : 2604812 : default:
2906 : 2604812 : if (ptrdiff_tree_p (expr, offset) && maybe_ne (*offset, 0))
2907 : 1105325 : return build_int_cst (orig_type, 0);
2908 : : return orig_expr;
2909 : : }
2910 : :
2911 : : /* Default handling of expressions for that we want to recurse into
2912 : : the first operand. */
2913 : 0 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
2914 : 0 : op0 = strip_offset_1 (op0, inside_addr, false, &off0);
2915 : 0 : *offset += off0;
2916 : :
2917 : 0 : if (op0 == TREE_OPERAND (expr, 0)
2918 : 0 : && (!op1 || op1 == TREE_OPERAND (expr, 1)))
2919 : : return orig_expr;
2920 : :
2921 : 0 : expr = copy_node (expr);
2922 : 0 : TREE_OPERAND (expr, 0) = op0;
2923 : 0 : if (op1)
2924 : 0 : TREE_OPERAND (expr, 1) = op1;
2925 : :
2926 : : /* Inside address, we might strip the top level component references,
2927 : : thus changing type of the expression. Handling of ADDR_EXPR
2928 : : will fix that. */
2929 : 0 : expr = fold_convert (orig_type, expr);
2930 : :
2931 : 0 : return expr;
2932 : : }
2933 : :
2934 : : /* Strips constant offsets from EXPR and stores them to OFFSET. */
2935 : :
2936 : : static tree
2937 : 1885951 : strip_offset (tree expr, poly_uint64 *offset)
2938 : : {
2939 : 1885951 : poly_int64 off;
2940 : 1885951 : tree core = strip_offset_1 (expr, false, false, &off);
2941 : 1885951 : *offset = off;
2942 : 1885951 : return core;
2943 : : }
2944 : :
2945 : : /* Returns variant of TYPE that can be used as base for different uses.
2946 : : We return unsigned type with the same precision, which avoids problems
2947 : : with overflows. */
2948 : :
2949 : : static tree
2950 : 9983794 : generic_type_for (tree type)
2951 : : {
2952 : 9983794 : if (POINTER_TYPE_P (type))
2953 : 1584702 : return unsigned_type_for (type);
2954 : :
2955 : 8399092 : if (TYPE_UNSIGNED (type))
2956 : : return type;
2957 : :
2958 : 3612571 : return unsigned_type_for (type);
2959 : : }
2960 : :
2961 : : /* Private data for walk_tree. */
2962 : :
2963 : : struct walk_tree_data
2964 : : {
2965 : : bitmap *inv_vars;
2966 : : struct ivopts_data *idata;
2967 : : };
2968 : :
2969 : : /* Callback function for walk_tree, it records invariants and symbol
2970 : : reference in *EXPR_P. DATA is the structure storing result info. */
2971 : :
2972 : : static tree
2973 : 39299233 : find_inv_vars_cb (tree *expr_p, int *ws ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2974 : : {
2975 : 39299233 : tree op = *expr_p;
2976 : 39299233 : struct version_info *info;
2977 : 39299233 : struct walk_tree_data *wdata = (struct walk_tree_data*) data;
2978 : :
2979 : 39299233 : if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
2980 : : return NULL_TREE;
2981 : :
2982 : 7743354 : info = name_info (wdata->idata, op);
2983 : : /* Because we expand simple operations when finding IVs, loop invariant
2984 : : variable that isn't referred by the original loop could be used now.
2985 : : Record such invariant variables here. */
2986 : 7743354 : if (!info->iv)
2987 : : {
2988 : 373858 : struct ivopts_data *idata = wdata->idata;
2989 : 373858 : basic_block bb = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (op));
2990 : :
2991 : 373858 : if (!bb || !flow_bb_inside_loop_p (idata->current_loop, bb))
2992 : : {
2993 : 373858 : tree steptype = TREE_TYPE (op);
2994 : 373858 : if (POINTER_TYPE_P (steptype))
2995 : 171779 : steptype = sizetype;
2996 : 373858 : set_iv (idata, op, op, build_int_cst (steptype, 0), true);
2997 : 373858 : record_invariant (idata, op, false);
2998 : : }
2999 : : }
3000 : 7743354 : if (!info->inv_id || info->has_nonlin_use)
3001 : : return NULL_TREE;
3002 : :
3003 : 6450342 : if (!*wdata->inv_vars)
3004 : 5037394 : *wdata->inv_vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
3005 : 6450342 : bitmap_set_bit (*wdata->inv_vars, info->inv_id);
3006 : :
3007 : 6450342 : return NULL_TREE;
3008 : : }
3009 : :
3010 : : /* Records invariants in *EXPR_P. INV_VARS is the bitmap to that we should
3011 : : store it. */
3012 : :
3013 : : static inline void
3014 : 34056560 : find_inv_vars (struct ivopts_data *data, tree *expr_p, bitmap *inv_vars)
3015 : : {
3016 : 34056560 : struct walk_tree_data wdata;
3017 : :
3018 : 34056560 : if (!inv_vars)
3019 : 14330065 : return;
3020 : :
3021 : 19726495 : wdata.idata = data;
3022 : 19726495 : wdata.inv_vars = inv_vars;
3023 : 19726495 : walk_tree (expr_p, find_inv_vars_cb, &wdata, NULL);
3024 : : }
3025 : :
3026 : : /* Get entry from invariant expr hash table for INV_EXPR. New entry
3027 : : will be recorded if it doesn't exist yet. Given below two exprs:
3028 : : inv_expr + cst1, inv_expr + cst2
3029 : : It's hard to make decision whether constant part should be stripped
3030 : : or not. We choose to not strip based on below facts:
3031 : : 1) We need to count ADD cost for constant part if it's stripped,
3032 : : which isn't always trivial where this functions is called.
3033 : : 2) Stripping constant away may be conflict with following loop
3034 : : invariant hoisting pass.
3035 : : 3) Not stripping constant away results in more invariant exprs,
3036 : : which usually leads to decision preferring lower reg pressure. */
3037 : :
3038 : : static iv_inv_expr_ent *
3039 : 2855155 : get_loop_invariant_expr (struct ivopts_data *data, tree inv_expr)
3040 : : {
3041 : 2855155 : STRIP_NOPS (inv_expr);
3042 : :
3043 : 2855155 : if (poly_int_tree_p (inv_expr)
3044 : 2855155 : || TREE_CODE (inv_expr) == SSA_NAME)
3045 : : return NULL;
3046 : :
3047 : : /* Don't strip constant part away as we used to. */
3048 : :
3049 : : /* Stores EXPR in DATA->inv_expr_tab, return pointer to iv_inv_expr_ent. */
3050 : 2763911 : struct iv_inv_expr_ent ent;
3051 : 2763911 : ent.expr = inv_expr;
3052 : 2763911 : ent.hash = iterative_hash_expr (inv_expr, 0);
3053 : 2763911 : struct iv_inv_expr_ent **slot = data->inv_expr_tab->find_slot (&ent, INSERT);
3054 : :
3055 : 2763911 : if (!*slot)
3056 : : {
3057 : 1459429 : *slot = XNEW (struct iv_inv_expr_ent);
3058 : 1459429 : (*slot)->expr = inv_expr;
3059 : 1459429 : (*slot)->hash = ent.hash;
3060 : 1459429 : (*slot)->id = ++data->max_inv_expr_id;
3061 : : }
3062 : :
3063 : 2763911 : return *slot;
3064 : : }
3065 : :
3066 : :
3067 : : /* Return *TP if it is an SSA_NAME marked with TREE_VISITED, i.e., as
3068 : : unsuitable as ivopts candidates for potentially involving undefined
3069 : : behavior. */
3070 : :
3071 : : static tree
3072 : 17341198 : find_ssa_undef (tree *tp, int *walk_subtrees, void *bb_)
3073 : : {
3074 : 17341198 : basic_block bb = (basic_block) bb_;
3075 : 17341198 : if (TREE_CODE (*tp) == SSA_NAME
3076 : 2166268 : && ssa_name_maybe_undef_p (*tp)
3077 : 17349222 : && !ssa_name_any_use_dominates_bb_p (*tp, bb))
3078 : 2951 : return *tp;
3079 : 17338247 : if (!EXPR_P (*tp))
3080 : 12687036 : *walk_subtrees = 0;
3081 : : return NULL;
3082 : : }
3083 : :
3084 : : /* Adds a candidate BASE + STEP * i. Important field is set to IMPORTANT and
3085 : : position to POS. If USE is not NULL, the candidate is set as related to
3086 : : it. If both BASE and STEP are NULL, we add a pseudocandidate for the
3087 : : replacement of the final value of the iv by a direct computation. */
3088 : :
3089 : : static struct iv_cand *
3090 : 11188407 : add_candidate_1 (struct ivopts_data *data, tree base, tree step, bool important,
3091 : : enum iv_position pos, struct iv_use *use,
3092 : : gimple *incremented_at, struct iv *orig_iv = NULL,
3093 : : bool doloop = false)
3094 : : {
3095 : 11188407 : unsigned i;
3096 : 11188407 : struct iv_cand *cand = NULL;
3097 : 11188407 : tree type, orig_type;
3098 : :
3099 : 11188407 : gcc_assert (base && step);
3100 : :
3101 : : /* -fkeep-gc-roots-live means that we have to keep a real pointer
3102 : : live, but the ivopts code may replace a real pointer with one
3103 : : pointing before or after the memory block that is then adjusted
3104 : : into the memory block during the loop. FIXME: It would likely be
3105 : : better to actually force the pointer live and still use ivopts;
3106 : : for example, it would be enough to write the pointer into memory
3107 : : and keep it there until after the loop. */
3108 : 11188407 : if (flag_keep_gc_roots_live && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (base)))
3109 : : return NULL;
3110 : :
3111 : : /* If BASE contains undefined SSA names make sure we only record
3112 : : the original IV. */
3113 : 11080804 : bool involves_undefs = false;
3114 : 11080804 : if (walk_tree (&base, find_ssa_undef, data->current_loop->header, NULL))
3115 : : {
3116 : 2951 : if (pos != IP_ORIGINAL)
3117 : : return NULL;
3118 : : important = false;
3119 : : involves_undefs = true;
3120 : : }
3121 : :
3122 : : /* For non-original variables, make sure their values are computed in a type
3123 : : that does not invoke undefined behavior on overflows (since in general,
3124 : : we cannot prove that these induction variables are non-wrapping). */
3125 : 11077853 : if (pos != IP_ORIGINAL)
3126 : : {
3127 : 9983794 : orig_type = TREE_TYPE (base);
3128 : 9983794 : type = generic_type_for (orig_type);
3129 : 9983794 : if (type != orig_type)
3130 : : {
3131 : 5197273 : base = fold_convert (type, base);
3132 : 5197273 : step = fold_convert (type, step);
3133 : : }
3134 : : }
3135 : :
3136 : 55611645 : for (i = 0; i < data->vcands.length (); i++)
3137 : : {
3138 : 49601612 : cand = data->vcands[i];
3139 : :
3140 : 49601612 : if (cand->pos != pos)
3141 : 11812801 : continue;
3142 : :
3143 : 37788811 : if (cand->incremented_at != incremented_at
3144 : 37202329 : || ((pos == IP_AFTER_USE || pos == IP_BEFORE_USE)
3145 : 0 : && cand->ainc_use != use))
3146 : 586482 : continue;
3147 : :
3148 : 37202329 : if (operand_equal_p (base, cand->iv->base, 0)
3149 : 11277077 : && operand_equal_p (step, cand->iv->step, 0)
3150 : 43858155 : && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (base))
3151 : 6655826 : == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (cand->iv->base))))
3152 : : break;
3153 : : }
3154 : :
3155 : 22156414 : if (i == data->vcands.length ())
3156 : : {
3157 : 6010033 : cand = XCNEW (struct iv_cand);
3158 : 6010033 : cand->id = i;
3159 : 6010033 : cand->iv = alloc_iv (data, base, step);
3160 : 6010033 : cand->pos = pos;
3161 : 6010033 : if (pos != IP_ORIGINAL)
3162 : : {
3163 : 4915762 : if (doloop)
3164 : 0 : cand->var_before = create_tmp_var_raw (TREE_TYPE (base), "doloop");
3165 : : else
3166 : 4915762 : cand->var_before = create_tmp_var_raw (TREE_TYPE (base), "ivtmp");
3167 : 4915762 : cand->var_after = cand->var_before;
3168 : : }
3169 : 6010033 : cand->important = important;
3170 : 6010033 : cand->involves_undefs = involves_undefs;
3171 : 6010033 : cand->incremented_at = incremented_at;
3172 : 6010033 : cand->doloop_p = doloop;
3173 : 6010033 : data->vcands.safe_push (cand);
3174 : :
3175 : 6010033 : if (!poly_int_tree_p (step))
3176 : : {
3177 : 187053 : find_inv_vars (data, &step, &cand->inv_vars);
3178 : :
3179 : 187053 : iv_inv_expr_ent *inv_expr = get_loop_invariant_expr (data, step);
3180 : : /* Share bitmap between inv_vars and inv_exprs for cand. */
3181 : 187053 : if (inv_expr != NULL)
3182 : : {
3183 : 107648 : cand->inv_exprs = cand->inv_vars;
3184 : 107648 : cand->inv_vars = NULL;
3185 : 107648 : if (cand->inv_exprs)
3186 : 87915 : bitmap_clear (cand->inv_exprs);
3187 : : else
3188 : 19733 : cand->inv_exprs = BITMAP_ALLOC (NULL);
3189 : :
3190 : 107648 : bitmap_set_bit (cand->inv_exprs, inv_expr->id);
3191 : : }
3192 : : }
3193 : :
3194 : 6010033 : if (pos == IP_AFTER_USE || pos == IP_BEFORE_USE)
3195 : 0 : cand->ainc_use = use;
3196 : : else
3197 : 6010033 : cand->ainc_use = NULL;
3198 : :
3199 : 6010033 : cand->orig_iv = orig_iv;
3200 : 6010033 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3201 : 683 : dump_cand (dump_file, cand);
3202 : : }
3203 : :
3204 : 11078207 : cand->important |= important;
3205 : 11078207 : cand->doloop_p |= doloop;
3206 : :
3207 : : /* Relate candidate to the group for which it is added. */
3208 : 11078207 : if (use)
3209 : 2964917 : bitmap_set_bit (data->vgroups[use->group_id]->related_cands, i);
3210 : :
3211 : : return cand;
3212 : : }
3213 : :
3214 : : /* Returns true if incrementing the induction variable at the end of the LOOP
3215 : : is allowed.
3216 : :
3217 : : The purpose is to avoid splitting latch edge with a biv increment, thus
3218 : : creating a jump, possibly confusing other optimization passes and leaving
3219 : : less freedom to scheduler. So we allow IP_END only if IP_NORMAL is not
3220 : : available (so we do not have a better alternative), or if the latch edge
3221 : : is already nonempty. */
3222 : :
3223 : : static bool
3224 : 9885642 : allow_ip_end_pos_p (class loop *loop)
3225 : : {
3226 : 9885642 : if (!ip_normal_pos (loop))
3227 : : return true;
3228 : :
3229 : 9795271 : if (!empty_block_p (ip_end_pos (loop)))
3230 : : return true;
3231 : :
3232 : : return false;
3233 : : }
3234 : :
3235 : : /* If possible, adds autoincrement candidates BASE + STEP * i based on use USE.
3236 : : Important field is set to IMPORTANT. */
3237 : :
3238 : : static void
3239 : 745063 : add_autoinc_candidates (struct ivopts_data *data, tree base, tree step,
3240 : : bool important, struct iv_use *use)
3241 : : {
3242 : 745063 : basic_block use_bb = gimple_bb (use->stmt);
3243 : 745063 : machine_mode mem_mode;
3244 : 745063 : unsigned HOST_WIDE_INT cstepi;
3245 : :
3246 : : /* If we insert the increment in any position other than the standard
3247 : : ones, we must ensure that it is incremented once per iteration.
3248 : : It must not be in an inner nested loop, or one side of an if
3249 : : statement. */
3250 : 745063 : if (use_bb->loop_father != data->current_loop
3251 : 743328 : || !dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, data->current_loop->latch, use_bb)
3252 : 718959 : || stmt_can_throw_internal (cfun, use->stmt)
3253 : 1457826 : || !cst_and_fits_in_hwi (step))
3254 : 60767 : return;
3255 : :
3256 : 684296 : cstepi = int_cst_value (step);
3257 : :
3258 : 684296 : mem_mode = TYPE_MODE (use->mem_type);
3259 : : if (((USE_LOAD_PRE_INCREMENT (mem_mode)
3260 : : || USE_STORE_PRE_INCREMENT (mem_mode))
3261 : : && known_eq (GET_MODE_SIZE (mem_mode), cstepi))
3262 : : || ((USE_LOAD_PRE_DECREMENT (mem_mode)
3263 : : || USE_STORE_PRE_DECREMENT (mem_mode))
3264 : : && known_eq (GET_MODE_SIZE (mem_mode), -cstepi)))
3265 : : {
3266 : : enum tree_code code = MINUS_EXPR;
3267 : : tree new_base;
3268 : : tree new_step = step;
3269 : :
3270 : : if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (base)))
3271 : : {
3272 : : new_step = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (step), step);
3273 : : code = POINTER_PLUS_EXPR;
3274 : : }
3275 : : else
3276 : : new_step = fold_convert (TREE_TYPE (base), new_step);
3277 : : new_base = fold_build2 (code, TREE_TYPE (base), base, new_step);
3278 : : add_candidate_1 (data, new_base, step, important, IP_BEFORE_USE, use,
3279 : : use->stmt);
3280 : : }
3281 : : if (((USE_LOAD_POST_INCREMENT (mem_mode)
3282 : : || USE_STORE_POST_INCREMENT (mem_mode))
3283 : : && known_eq (GET_MODE_SIZE (mem_mode), cstepi))
3284 : : || ((USE_LOAD_POST_DECREMENT (mem_mode)
3285 : : || USE_STORE_POST_DECREMENT (mem_mode))
3286 : : && known_eq (GET_MODE_SIZE (mem_mode), -cstepi)))
3287 : : {
3288 : : add_candidate_1 (data, base, step, important, IP_AFTER_USE, use,
3289 : : use->stmt);
3290 : : }
3291 : : }
3292 : :
3293 : : /* Adds a candidate BASE + STEP * i. Important field is set to IMPORTANT and
3294 : : position to POS. If USE is not NULL, the candidate is set as related to
3295 : : it. The candidate computation is scheduled before exit condition and at
3296 : : the end of loop. */
3297 : :
3298 : : static void
3299 : 8611058 : add_candidate (struct ivopts_data *data, tree base, tree step, bool important,
3300 : : struct iv_use *use, struct iv *orig_iv = NULL,
3301 : : bool doloop = false)
3302 : : {
3303 : 8611058 : if (ip_normal_pos (data->current_loop))
3304 : 8534773 : add_candidate_1 (data, base, step, important, IP_NORMAL, use, NULL, orig_iv,
3305 : : doloop);
3306 : : /* Exclude doloop candidate here since it requires decrement then comparison
3307 : : and jump, the IP_END position doesn't match. */
3308 : 8611058 : if (!doloop && ip_end_pos (data->current_loop)
3309 : 17222116 : && allow_ip_end_pos_p (data->current_loop))
3310 : 252564 : add_candidate_1 (data, base, step, important, IP_END, use, NULL, orig_iv);
3311 : 8611058 : }
3312 : :
3313 : : /* Adds standard iv candidates. */
3314 : :
3315 : : static void
3316 : 619938 : add_standard_iv_candidates (struct ivopts_data *data)
3317 : : {
3318 : 619938 : add_candidate (data, integer_zero_node, integer_one_node, true, NULL);
3319 : :
3320 : : /* The same for a double-integer type if it is still fast enough. */
3321 : 619938 : if (TYPE_PRECISION
3322 : 619938 : (long_integer_type_node) > TYPE_PRECISION (integer_type_node)
3323 : 619938 : && TYPE_PRECISION (long_integer_type_node) <= BITS_PER_WORD)
3324 : 572350 : add_candidate (data, build_int_cst (long_integer_type_node, 0),
3325 : 572350 : build_int_cst (long_integer_type_node, 1), true, NULL);
3326 : :
3327 : : /* The same for a double-integer type if it is still fast enough. */
3328 : 619938 : if (TYPE_PRECISION
3329 : 619938 : (long_long_integer_type_node) > TYPE_PRECISION (long_integer_type_node)
3330 : 667515 : && TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node) <= BITS_PER_WORD)
3331 : 11 : add_candidate (data, build_int_cst (long_long_integer_type_node, 0),
3332 : 11 : build_int_cst (long_long_integer_type_node, 1), true, NULL);
3333 : 619938 : }
3334 : :
3335 : :
3336 : : /* Adds candidates bases on the old induction variable IV. */
3337 : :
3338 : : static void
3339 : 2193324 : add_iv_candidate_for_biv (struct ivopts_data *data, struct iv *iv)
3340 : : {
3341 : 2193324 : gimple *phi;
3342 : 2193324 : tree def;
3343 : 2193324 : struct iv_cand *cand;
3344 : :
3345 : : /* Check if this biv is used in address type use. */
3346 : 1361620 : if (iv->no_overflow && iv->have_address_use
3347 : 799489 : && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (iv->base))
3348 : 2992813 : && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (iv->base)) < TYPE_PRECISION (sizetype))
3349 : : {
3350 : 587377 : tree base = fold_convert (sizetype, iv->base);
3351 : 587377 : tree step = fold_convert (sizetype, iv->step);
3352 : :
3353 : : /* Add iv cand of same precision as index part in TARGET_MEM_REF. */
3354 : 587377 : add_candidate (data, base, step, true, NULL, iv);
3355 : : /* Add iv cand of the original type only if it has nonlinear use. */
3356 : 587377 : if (iv->nonlin_use)
3357 : 42684 : add_candidate (data, iv->base, iv->step, true, NULL);
3358 : : }
3359 : : else
3360 : 1605947 : add_candidate (data, iv->base, iv->step, true, NULL);
3361 : :
3362 : : /* The same, but with initial value zero. */
3363 : 2193324 : if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (iv->base)))
3364 : 277660 : add_candidate (data, size_int (0), iv->step, true, NULL);
3365 : : else
3366 : 1915664 : add_candidate (data, build_int_cst (TREE_TYPE (iv->base), 0),
3367 : : iv->step, true, NULL);
3368 : :
3369 : 2193324 : phi = SSA_NAME_DEF_STMT (iv->ssa_name);
3370 : 2193324 : if (gimple_code (phi) == GIMPLE_PHI)
3371 : : {
3372 : : /* Additionally record the possibility of leaving the original iv
3373 : : untouched. */
3374 : 1096733 : def = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, loop_latch_edge (data->current_loop));
3375 : : /* Don't add candidate if it's from another PHI node because
3376 : : it's an affine iv appearing in the form of PEELED_CHREC. */
3377 : 1096733 : phi = SSA_NAME_DEF_STMT (def);
3378 : 1096733 : if (gimple_code (phi) != GIMPLE_PHI)
3379 : : {
3380 : 2193466 : cand = add_candidate_1 (data,
3381 : : iv->base, iv->step, true, IP_ORIGINAL, NULL,
3382 : 1096733 : SSA_NAME_DEF_STMT (def));
3383 : 1096733 : if (cand)
3384 : : {
3385 : 1094413 : cand->var_before = iv->ssa_name;
3386 : 1094413 : cand->var_after = def;
3387 : : }
3388 : : }
3389 : : else
3390 : 0 : gcc_assert (gimple_bb (phi) == data->current_loop->header);
3391 : : }
3392 : 2193324 : }
3393 : :
3394 : : /* Adds candidates based on the old induction variables. */
3395 : :
3396 : : static void
3397 : 619938 : add_iv_candidate_for_bivs (struct ivopts_data *data)
3398 : : {
3399 : 619938 : unsigned i;
3400 : 619938 : struct iv *iv;
3401 : 619938 : bitmap_iterator bi;
3402 : :
3403 : 5806680 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (data->relevant, 0, i, bi)
3404 : : {
3405 : 5186742 : iv = ver_info (data, i)->iv;
3406 : 5186742 : if (iv && iv->biv_p && !integer_zerop (iv->step))
3407 : 2193324 : add_iv_candidate_for_biv (data, iv);
3408 : : }
3409 : 619938 : }
3410 : :
3411 : : /* Record common candidate {BASE, STEP} derived from USE in hashtable. */
3412 : :
3413 : : static void
3414 : 5694766 : record_common_cand (struct ivopts_data *data, tree base,
3415 : : tree step, struct iv_use *use)
3416 : : {
3417 : 5694766 : class iv_common_cand ent;
3418 : 5694766 : class iv_common_cand **slot;
3419 : :
3420 : 5694766 : ent.base = base;
3421 : 5694766 : ent.step = step;
3422 : 5694766 : ent.hash = iterative_hash_expr (base, 0);
3423 : 5694766 : ent.hash = iterative_hash_expr (step, ent.hash);
3424 : :
3425 : 5694766 : slot = data->iv_common_cand_tab->find_slot (&ent, INSERT);
3426 : 5694766 : if (*slot == NULL)
3427 : : {
3428 : 3647720 : *slot = new iv_common_cand ();
3429 : 3647720 : (*slot)->base = base;
3430 : 3647720 : (*slot)->step = step;
3431 : 3647720 : (*slot)->uses.create (8);
3432 : 3647720 : (*slot)->hash = ent.hash;
3433 : 3647720 : data->iv_common_cands.safe_push ((*slot));
3434 : : }
3435 : :
3436 : 5694766 : gcc_assert (use != NULL);
3437 : 5694766 : (*slot)->uses.safe_push (use);
3438 : 5694766 : return;
3439 : 5694766 : }
3440 : :
3441 : : /* Comparison function used to sort common candidates. */
3442 : :
3443 : : static int
3444 : 29807300 : common_cand_cmp (const void *p1, const void *p2)
3445 : : {
3446 : 29807300 : unsigned n1, n2;
3447 : 29807300 : const class iv_common_cand *const *const ccand1
3448 : : = (const class iv_common_cand *const *)p1;
3449 : 29807300 : const class iv_common_cand *const *const ccand2
3450 : : = (const class iv_common_cand *const *)p2;
3451 : :
3452 : 29807300 : n1 = (*ccand1)->uses.length ();
3453 : 29807300 : n2 = (*ccand2)->uses.length ();
3454 : 29807300 : return n2 - n1;
3455 : : }
3456 : :
3457 : : /* Adds IV candidates based on common candidated recorded. */
3458 : :
3459 : : static void
3460 : 619938 : add_iv_candidate_derived_from_uses (struct ivopts_data *data)
3461 : : {
3462 : 619938 : unsigned i, j;
3463 : 619938 : struct iv_cand *cand_1, *cand_2;
3464 : :
3465 : 619938 : data->iv_common_cands.qsort (common_cand_cmp);
3466 : 1894522 : for (i = 0; i < data->iv_common_cands.length (); i++)
3467 : : {
3468 : 1879602 : class iv_common_cand *ptr = data->iv_common_cands[i];
3469 : :
3470 : : /* Only add IV candidate if it's derived from multiple uses. */
3471 : 1879602 : if (ptr->uses.length () <= 1)
3472 : : break;
3473 : :
3474 : 1274584 : cand_1 = NULL;
3475 : 1274584 : cand_2 = NULL;
3476 : 1274584 : if (ip_normal_pos (data->current_loop))
3477 : 1260498 : cand_1 = add_candidate_1 (data, ptr->base, ptr->step,
3478 : : false, IP_NORMAL, NULL, NULL);
3479 : :
3480 : 1274584 : if (ip_end_pos (data->current_loop)
3481 : 1274584 : && allow_ip_end_pos_p (data->current_loop))
3482 : 43839 : cand_2 = add_candidate_1 (data, ptr->base, ptr->step,
3483 : : false, IP_END, NULL, NULL);
3484 : :
3485 : : /* Bind deriving uses and the new candidates. */
3486 : 4596214 : for (j = 0; j < ptr->uses.length (); j++)
3487 : : {
3488 : 3321630 : struct iv_group *group = data->vgroups[ptr->uses[j]->group_id];
3489 : 3321630 : if (cand_1)
3490 : 3248125 : bitmap_set_bit (group->related_cands, cand_1->id);
3491 : 3321630 : if (cand_2)
3492 : 134713 : bitmap_set_bit (group->related_cands, cand_2->id);
3493 : : }
3494 : : }
3495 : :
3496 : : /* Release data since it is useless from this point. */
3497 : 619938 : data->iv_common_cand_tab->empty ();
3498 : 619938 : data->iv_common_cands.truncate (0);
3499 : 619938 : }
3500 : :
3501 : : /* Adds candidates based on the value of USE's iv. */
3502 : :
3503 : : static void
3504 : 1886127 : add_iv_candidate_for_use (struct ivopts_data *data, struct iv_use *use)
3505 : : {
3506 : 1886127 : poly_uint64 offset;
3507 : 1886127 : tree base;
3508 : 1886127 : struct iv *iv = use->iv;
3509 : 1886127 : tree basetype = TREE_TYPE (iv->base);
3510 : :
3511 : : /* Don't add candidate for iv_use with non integer, pointer or non-mode
3512 : : precision types, instead, add candidate for the corresponding scev in
3513 : : unsigned type with the same precision. See PR93674 for more info. */
3514 : 903873 : if ((TREE_CODE (basetype) != INTEGER_TYPE && !POINTER_TYPE_P (basetype))
3515 : 2789835 : || !type_has_mode_precision_p (basetype))
3516 : : {
3517 : 176 : basetype = lang_hooks.types.type_for_mode (TYPE_MODE (basetype),
3518 : 176 : TYPE_UNSIGNED (basetype));
3519 : 176 : add_candidate (data, fold_convert (basetype, iv->base),
3520 : : fold_convert (basetype, iv->step), false, NULL);
3521 : 176 : return;
3522 : : }
3523 : :
3524 : 1885951 : add_candidate (data, iv->base, iv->step, false, use);
3525 : :
3526 : : /* Record common candidate for use in case it can be shared by others. */
3527 : 1885951 : record_common_cand (data, iv->base, iv->step, use);
3528 : :
3529 : : /* Record common candidate with initial value zero. */
3530 : 1885951 : basetype = TREE_TYPE (iv->base);
3531 : 1885951 : if (POINTER_TYPE_P (basetype))
3532 : 903708 : basetype = sizetype;
3533 : 1885951 : record_common_cand (data, build_int_cst (basetype, 0), iv->step, use);
3534 : :
3535 : : /* Compare the cost of an address with an unscaled index with the cost of
3536 : : an address with a scaled index and add candidate if useful. */
3537 : 1885951 : poly_int64 step;
3538 : 1885951 : if (use != NULL
3539 : 1885951 : && poly_int_tree_p (iv->step, &step)
3540 : 1673153 : && address_p (use->type))
3541 : : {
3542 : 700675 : poly_int64 new_step;
3543 : 700675 : unsigned int fact = preferred_mem_scale_factor
3544 : 700675 : (use->iv->base,
3545 : 700675 : TYPE_MODE (use->mem_type),
3546 : 700675 : optimize_loop_for_speed_p (data->current_loop));
3547 : :
3548 : 700675 : if (fact != 1
3549 : 700675 : && multiple_p (step, fact, &new_step))
3550 : 0 : add_candidate (data, size_int (0),
3551 : 0 : wide_int_to_tree (sizetype, new_step),
3552 : : true, NULL);
3553 : : }
3554 : :
3555 : : /* Record common candidate with constant offset stripped in base.
3556 : : Like the use itself, we also add candidate directly for it. */
3557 : 1885951 : base = strip_offset (iv->base, &offset);
3558 : 1885951 : if (maybe_ne (offset, 0U) || base != iv->base)
3559 : : {
3560 : 1103300 : record_common_cand (data, base, iv->step, use);
3561 : 1103300 : add_candidate (data, base, iv->step, false, use);
3562 : : }
3563 : :
3564 : : /* Record common candidate with base_object removed in base. */
3565 : 1885951 : base = iv->base;
3566 : 1885951 : STRIP_NOPS (base);
3567 : 1885951 : if (iv->base_object != NULL && TREE_CODE (base) == POINTER_PLUS_EXPR)
3568 : : {
3569 : 462121 : tree step = iv->step;
3570 : :
3571 : 462121 : STRIP_NOPS (step);
3572 : 462121 : base = TREE_OPERAND (base, 1);
3573 : 462121 : step = fold_convert (sizetype, step);
3574 : 462121 : record_common_cand (data, base, step, use);
3575 : : /* Also record common candidate with offset stripped. */
3576 : 462121 : tree alt_base, alt_offset;
3577 : 462121 : split_constant_offset (base, &alt_base, &alt_offset);
3578 : 462121 : if (!integer_zerop (alt_offset))
3579 : 357443 : record_common_cand (data, alt_base, step, use);
3580 : : }
3581 : :
3582 : : /* At last, add auto-incremental candidates. Make such variables
3583 : : important since other iv uses with same base object may be based
3584 : : on it. */
3585 : 1885951 : if (use != NULL && address_p (use->type))
3586 : 745063 : add_autoinc_candidates (data, iv->base, iv->step, true, use);
3587 : : }
3588 : :
3589 : : /* Adds candidates based on the uses. */
3590 : :
3591 : : static void
3592 : 619938 : add_iv_candidate_for_groups (struct ivopts_data *data)
3593 : : {
3594 : 619938 : unsigned i;
3595 : :
3596 : : /* Only add candidate for the first use in group. */
3597 : 2506065 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
3598 : : {
3599 : 1886127 : struct iv_group *group = data->vgroups[i];
3600 : :
3601 : 1886127 : gcc_assert (group->vuses[0] != NULL);
3602 : 1886127 : add_iv_candidate_for_use (data, group->vuses[0]);
3603 : : }
3604 : 619938 : add_iv_candidate_derived_from_uses (data);
3605 : 619938 : }
3606 : :
3607 : : /* Record important candidates and add them to related_cands bitmaps. */
3608 : :
3609 : : static void
3610 : 619938 : record_important_candidates (struct ivopts_data *data)
3611 : : {
3612 : 619938 : unsigned i;
3613 : 619938 : struct iv_group *group;
3614 : :
3615 : 6629971 : for (i = 0; i < data->vcands.length (); i++)
3616 : : {
3617 : 6010033 : struct iv_cand *cand = data->vcands[i];
3618 : :
3619 : 6010033 : if (cand->important)
3620 : 4699527 : bitmap_set_bit (data->important_candidates, i);
3621 : : }
3622 : :
3623 : 619938 : data->consider_all_candidates = (data->vcands.length ()
3624 : 619938 : <= CONSIDER_ALL_CANDIDATES_BOUND);
3625 : :
3626 : : /* Add important candidates to groups' related_cands bitmaps. */
3627 : 2506065 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
3628 : : {
3629 : 1886127 : group = data->vgroups[i];
3630 : 1886127 : bitmap_ior_into (group->related_cands, data->important_candidates);
3631 : : }
3632 : 619938 : }
3633 : :
3634 : : /* Allocates the data structure mapping the (use, candidate) pairs to costs.
3635 : : If consider_all_candidates is true, we use a two-dimensional array, otherwise
3636 : : we allocate a simple list to every use. */
3637 : :
3638 : : static void
3639 : 619938 : alloc_use_cost_map (struct ivopts_data *data)
3640 : : {
3641 : 619938 : unsigned i, size, s;
3642 : :
3643 : 2506065 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
3644 : : {
3645 : 1886127 : struct iv_group *group = data->vgroups[i];
3646 : :
3647 : 1886127 : if (data->consider_all_candidates)
3648 : 1873892 : size = data->vcands.length ();
3649 : : else
3650 : : {
3651 : 12235 : s = bitmap_count_bits (group->related_cands);
3652 : :
3653 : : /* Round up to the power of two, so that moduling by it is fast. */
3654 : 24470 : size = s ? (1 << ceil_log2 (s)) : 1;
3655 : : }
3656 : :
3657 : 1886127 : group->n_map_members = size;
3658 : 1886127 : group->cost_map = XCNEWVEC (class cost_pair, size);
3659 : : }
3660 : 619938 : }
3661 : :
3662 : : /* Sets cost of (GROUP, CAND) pair to COST and record that it depends
3663 : : on invariants INV_VARS and that the value used in expressing it is
3664 : : VALUE, and in case of iv elimination the comparison operator is COMP. */
3665 : :
3666 : : static void
3667 : 20763130 : set_group_iv_cost (struct ivopts_data *data,
3668 : : struct iv_group *group, struct iv_cand *cand,
3669 : : comp_cost cost, bitmap inv_vars, tree value,
3670 : : enum tree_code comp, bitmap inv_exprs)
3671 : : {
3672 : 20763130 : unsigned i, s;
3673 : :
3674 : 20763130 : if (cost.infinite_cost_p ())
3675 : : {
3676 : 7148453 : BITMAP_FREE (inv_vars);
3677 : 7148453 : BITMAP_FREE (inv_exprs);
3678 : 7148453 : return;
3679 : : }
3680 : :
3681 : 13614677 : if (data->consider_all_candidates)
3682 : : {
3683 : 13504112 : group->cost_map[cand->id].cand = cand;
3684 : 13504112 : group->cost_map[cand->id].cost = cost;
3685 : 13504112 : group->cost_map[cand->id].inv_vars = inv_vars;
3686 : 13504112 : group->cost_map[cand->id].inv_exprs = inv_exprs;
3687 : 13504112 : group->cost_map[cand->id].value = value;
3688 : 13504112 : group->cost_map[cand->id].comp = comp;
3689 : 13504112 : return;
3690 : : }
3691 : :
3692 : : /* n_map_members is a power of two, so this computes modulo. */
3693 : 110565 : s = cand->id & (group->n_map_members - 1);
3694 : 125010 : for (i = s; i < group->n_map_members; i++)
3695 : 124921 : if (!group->cost_map[i].cand)
3696 : 110476 : goto found;
3697 : 143 : for (i = 0; i < s; i++)
3698 : 143 : if (!group->cost_map[i].cand)
3699 : 89 : goto found;
3700 : :
3701 : 0 : gcc_unreachable ();
3702 : :
3703 : 110565 : found:
3704 : 110565 : group->cost_map[i].cand = cand;
3705 : 110565 : group->cost_map[i].cost = cost;
3706 : 110565 : group->cost_map[i].inv_vars = inv_vars;
3707 : 110565 : group->cost_map[i].inv_exprs = inv_exprs;
3708 : 110565 : group->cost_map[i].value = value;
3709 : 110565 : group->cost_map[i].comp = comp;
3710 : : }
3711 : :
3712 : : /* Gets cost of (GROUP, CAND) pair. */
3713 : :
3714 : : static class cost_pair *
3715 : 221531113 : get_group_iv_cost (struct ivopts_data *data, struct iv_group *group,
3716 : : struct iv_cand *cand)
3717 : : {
3718 : 221531113 : unsigned i, s;
3719 : 221531113 : class cost_pair *ret;
3720 : :
3721 : 221531113 : if (!cand)
3722 : : return NULL;
3723 : :
3724 : 214635239 : if (data->consider_all_candidates)
3725 : : {
3726 : 205210790 : ret = group->cost_map + cand->id;
3727 : 205210790 : if (!ret->cand)
3728 : : return NULL;
3729 : :
3730 : 119972205 : return ret;
3731 : : }
3732 : :
3733 : : /* n_map_members is a power of two, so this computes modulo. */
3734 : 9424449 : s = cand->id & (group->n_map_members - 1);
3735 : 16155676 : for (i = s; i < group->n_map_members; i++)
3736 : 16024511 : if (group->cost_map[i].cand == cand)
3737 : : return group->cost_map + i;
3738 : 12827418 : else if (group->cost_map[i].cand == NULL)
3739 : : return NULL;
3740 : 381752 : for (i = 0; i < s; i++)
3741 : 356289 : if (group->cost_map[i].cand == cand)
3742 : : return group->cost_map + i;
3743 : 355251 : else if (group->cost_map[i].cand == NULL)
3744 : : return NULL;
3745 : :
3746 : : return NULL;
3747 : : }
3748 : :
3749 : : /* Produce DECL_RTL for object obj so it looks like it is stored in memory. */
3750 : : static rtx
3751 : 39553 : produce_memory_decl_rtl (tree obj, int *regno)
3752 : : {
3753 : 39553 : addr_space_t as = TYPE_ADDR_SPACE (TREE_TYPE (obj));
3754 : 39553 : machine_mode address_mode = targetm.addr_space.address_mode (as);
3755 : 39553 : rtx x;
3756 : :
3757 : 39553 : gcc_assert (obj);
3758 : 39553 : if (TREE_STATIC (obj) || DECL_EXTERNAL (obj))
3759 : : {
3760 : 39553 : const char *name = IDENTIFIER_POINTER (DECL_ASSEMBLER_NAME (obj));
3761 : 39553 : x = gen_rtx_SYMBOL_REF (address_mode, name);
3762 : 39553 : SET_SYMBOL_REF_DECL (x, obj);
3763 : 39553 : x = gen_rtx_MEM (DECL_MODE (obj), x);
3764 : 39553 : set_mem_addr_space (x, as);
3765 : 39553 : targetm.encode_section_info (obj, x, true);
3766 : : }
3767 : : else
3768 : : {
3769 : 0 : x = gen_raw_REG (address_mode, (*regno)++);
3770 : 0 : x = gen_rtx_MEM (DECL_MODE (obj), x);
3771 : 0 : set_mem_addr_space (x, as);
3772 : : }
3773 : :
3774 : 39553 : return x;
3775 : : }
3776 : :
3777 : : /* Prepares decl_rtl for variables referred in *EXPR_P. Callback for
3778 : : walk_tree. DATA contains the actual fake register number. */
3779 : :
3780 : : static tree
3781 : 553742 : prepare_decl_rtl (tree *expr_p, int *ws, void *data)
3782 : : {
3783 : 553742 : tree obj = NULL_TREE;
3784 : 553742 : rtx x = NULL_RTX;
3785 : 553742 : int *regno = (int *) data;
3786 : :
3787 : 553742 : switch (TREE_CODE (*expr_p))
3788 : : {
3789 : 158212 : case ADDR_EXPR:
3790 : 158212 : for (expr_p = &TREE_OPERAND (*expr_p, 0);
3791 : 158212 : handled_component_p (*expr_p);
3792 : 0 : expr_p = &TREE_OPERAND (*expr_p, 0))
3793 : 0 : continue;
3794 : 158212 : obj = *expr_p;
3795 : 158212 : if (DECL_P (obj) && HAS_RTL_P (obj) && !DECL_RTL_SET_P (obj))
3796 : 0 : x = produce_memory_decl_rtl (obj, regno);
3797 : : break;
3798 : :
3799 : 0 : case SSA_NAME:
3800 : 0 : *ws = 0;
3801 : 0 : obj = SSA_NAME_VAR (*expr_p);
3802 : : /* Defer handling of anonymous SSA_NAMEs to the expander. */
3803 : 0 : if (!obj)
3804 : : return NULL_TREE;
3805 : 0 : if (!DECL_RTL_SET_P (obj))
3806 : 0 : x = gen_raw_REG (DECL_MODE (obj), (*regno)++);
3807 : : break;
3808 : :
3809 : 158212 : case VAR_DECL:
3810 : 158212 : case PARM_DECL:
3811 : 158212 : case RESULT_DECL:
3812 : 158212 : *ws = 0;
3813 : 158212 : obj = *expr_p;
3814 : :
3815 : 158212 : if (DECL_RTL_SET_P (obj))
3816 : : break;
3817 : :
3818 : 0 : if (DECL_MODE (obj) == BLKmode)
3819 : 0 : x = produce_memory_decl_rtl (obj, regno);
3820 : : else
3821 : 0 : x = gen_raw_REG (DECL_MODE (obj), (*regno)++);
3822 : :
3823 : : break;
3824 : :
3825 : : default:
3826 : : break;
3827 : : }
3828 : :
3829 : 0 : if (x)
3830 : : {
3831 : 0 : decl_rtl_to_reset.safe_push (obj);
3832 : 0 : SET_DECL_RTL (obj, x);
3833 : : }
3834 : :
3835 : : return NULL_TREE;
3836 : : }
3837 : :
3838 : : /* Predict whether the given loop will be transformed in the RTL
3839 : : doloop_optimize pass. Attempt to duplicate some doloop_optimize checks.
3840 : : This is only for target independent checks, see targetm.predict_doloop_p
3841 : : for the target dependent ones.
3842 : :
3843 : : Note that according to some initial investigation, some checks like costly
3844 : : niter check and invalid stmt scanning don't have much gains among general
3845 : : cases, so keep this as simple as possible first.
3846 : :
3847 : : Some RTL specific checks seems unable to be checked in gimple, if any new
3848 : : checks or easy checks _are_ missing here, please add them. */
3849 : :
3850 : : static bool
3851 : 619938 : generic_predict_doloop_p (struct ivopts_data *data)
3852 : : {
3853 : 619938 : class loop *loop = data->current_loop;
3854 : :
3855 : : /* Call target hook for target dependent checks. */
3856 : 619938 : if (!targetm.predict_doloop_p (loop))
3857 : : {
3858 : 619938 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3859 : 67 : fprintf (dump_file, "Predict doloop failure due to"
3860 : : " target specific checks.\n");
3861 : 619938 : return false;
3862 : : }
3863 : :
3864 : : /* Similar to doloop_optimize, check iteration description to know it's
3865 : : suitable or not. Keep it as simple as possible, feel free to extend it
3866 : : if you find any multiple exits cases matter. */
3867 : 0 : edge exit = single_dom_exit (loop);
3868 : 0 : class tree_niter_desc *niter_desc;
3869 : 0 : if (!exit || !(niter_desc = niter_for_exit (data, exit)))
3870 : : {
3871 : 0 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3872 : 0 : fprintf (dump_file, "Predict doloop failure due to"
3873 : : " unexpected niters.\n");
3874 : 0 : return false;
3875 : : }
3876 : :
3877 : : /* Similar to doloop_optimize, check whether iteration count too small
3878 : : and not profitable. */
3879 : 0 : HOST_WIDE_INT est_niter = get_estimated_loop_iterations_int (loop);
3880 : 0 : if (est_niter == -1)
3881 : 0 : est_niter = get_likely_max_loop_iterations_int (loop);
3882 : 0 : if (est_niter >= 0 && est_niter < 3)
3883 : : {
3884 : 0 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3885 : 0 : fprintf (dump_file,
3886 : : "Predict doloop failure due to"
3887 : : " too few iterations (%u).\n",
3888 : : (unsigned int) est_niter);
3889 : 0 : return false;
3890 : : }
3891 : :
3892 : : return true;
3893 : : }
3894 : :
3895 : : /* Determines cost of the computation of EXPR. */
3896 : :
3897 : : static unsigned
3898 : 237318 : computation_cost (tree expr, bool speed)
3899 : : {
3900 : 237318 : rtx_insn *seq;
3901 : 237318 : rtx rslt;
3902 : 237318 : tree type = TREE_TYPE (expr);
3903 : 237318 : unsigned cost;
3904 : : /* Avoid using hard regs in ways which may be unsupported. */
3905 : 237318 : int regno = LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1;
3906 : 237318 : struct cgraph_node *node = cgraph_node::get (current_function_decl);
3907 : 237318 : enum node_frequency real_frequency = node->frequency;
3908 : :
3909 : 237318 : node->frequency = NODE_FREQUENCY_NORMAL;
3910 : 237318 : crtl->maybe_hot_insn_p = speed;
3911 : 237318 : walk_tree (&expr, prepare_decl_rtl, ®no, NULL);
3912 : 237318 : start_sequence ();
3913 : 237318 : rslt = expand_expr (expr, NULL_RTX, TYPE_MODE (type), EXPAND_NORMAL);
3914 : 237318 : seq = get_insns ();
3915 : 237318 : end_sequence ();
3916 : 237318 : default_rtl_profile ();
3917 : 237318 : node->frequency = real_frequency;
3918 : :
3919 : 237318 : cost = seq_cost (seq, speed);
3920 : 237318 : if (MEM_P (rslt))
3921 : 0 : cost += address_cost (XEXP (rslt, 0), TYPE_MODE (type),
3922 : 0 : TYPE_ADDR_SPACE (type), speed);
3923 : 237318 : else if (!REG_P (rslt))
3924 : 474636 : cost += set_src_cost (rslt, TYPE_MODE (type), speed);
3925 : :
3926 : 237318 : return cost;
3927 : : }
3928 : :
3929 : : /* Returns variable containing the value of candidate CAND at statement AT. */
3930 : :
3931 : : static tree
3932 : 20546482 : var_at_stmt (class loop *loop, struct iv_cand *cand, gimple *stmt)
3933 : : {
3934 : 20546482 : if (stmt_after_increment (loop, cand, stmt))
3935 : 6277022 : return cand->var_after;
3936 : : else
3937 : 14269460 : return cand->var_before;
3938 : : }
3939 : :
3940 : : /* If A is (TYPE) BA and B is (TYPE) BB, and the types of BA and BB have the
3941 : : same precision that is at least as wide as the precision of TYPE, stores
3942 : : BA to A and BB to B, and returns the type of BA. Otherwise, returns the
3943 : : type of A and B. */
3944 : :
3945 : : static tree
3946 : 16187931 : determine_common_wider_type (tree *a, tree *b)
3947 : : {
3948 : 16187931 : tree wider_type = NULL;
3949 : 16187931 : tree suba, subb;
3950 : 16187931 : tree atype = TREE_TYPE (*a);
3951 : :
3952 : 16187931 : if (CONVERT_EXPR_P (*a))
3953 : : {
3954 : 6904509 : suba = TREE_OPERAND (*a, 0);
3955 : 6904509 : wider_type = TREE_TYPE (suba);
3956 : 6904509 : if (TYPE_PRECISION (wider_type) < TYPE_PRECISION (atype))
3957 : : return atype;
3958 : : }
3959 : : else
3960 : : return atype;
3961 : :
3962 : 6889280 : if (CONVERT_EXPR_P (*b))
3963 : : {
3964 : 2440664 : subb = TREE_OPERAND (*b, 0);
3965 : 2440664 : if (TYPE_PRECISION (wider_type) != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (subb)))
3966 : : return atype;
3967 : : }
3968 : : else
3969 : : return atype;
3970 : :
3971 : 2317093 : *a = suba;
3972 : 2317093 : *b = subb;
3973 : 2317093 : return wider_type;
3974 : : }
3975 : :
3976 : : /* Determines the expression by that USE is expressed from induction variable
3977 : : CAND at statement AT in LOOP. The expression is stored in two parts in a
3978 : : decomposed form. The invariant part is stored in AFF_INV; while variant
3979 : : part in AFF_VAR. Store ratio of CAND.step over USE.step in PRAT if it's
3980 : : non-null. Returns false if USE cannot be expressed using CAND. */
3981 : :
3982 : : static bool
3983 : 19047066 : get_computation_aff_1 (class loop *loop, gimple *at, struct iv_use *use,
3984 : : struct iv_cand *cand, class aff_tree *aff_inv,
3985 : : class aff_tree *aff_var, widest_int *prat = NULL)
3986 : : {
3987 : 19047066 : tree ubase = use->iv->base, ustep = use->iv->step;
3988 : 19047066 : tree cbase = cand->iv->base, cstep = cand->iv->step;
3989 : 19047066 : tree common_type, uutype, var, cstep_common;
3990 : 19047066 : tree utype = TREE_TYPE (ubase), ctype = TREE_TYPE (cbase);
3991 : 19047066 : aff_tree aff_cbase;
3992 : 19047066 : widest_int rat;
3993 : :
3994 : : /* We must have a precision to express the values of use. */
3995 : 19047066 : if (TYPE_PRECISION (utype) > TYPE_PRECISION (ctype))
3996 : : return false;
3997 : :
3998 : 19046860 : var = var_at_stmt (loop, cand, at);
3999 : 19046860 : uutype = unsigned_type_for (utype);
4000 : :
4001 : : /* If the conversion is not noop, perform it. */
4002 : 19046860 : if (TYPE_PRECISION (utype) < TYPE_PRECISION (ctype))
4003 : : {
4004 : 589687 : if (cand->orig_iv != NULL && CONVERT_EXPR_P (cbase)
4005 : 2533677 : && (CONVERT_EXPR_P (cstep) || poly_int_tree_p (cstep)))
4006 : : {
4007 : 110595 : tree inner_base, inner_step, inner_type;
4008 : 110595 : inner_base = TREE_OPERAND (cbase, 0);
4009 : 110595 : if (CONVERT_EXPR_P (cstep))
4010 : 4885 : inner_step = TREE_OPERAND (cstep, 0);
4011 : : else
4012 : : inner_step = cstep;
4013 : :
4014 : 110595 : inner_type = TREE_TYPE (inner_base);
4015 : : /* If candidate is added from a biv whose type is smaller than
4016 : : ctype, we know both candidate and the biv won't overflow.
4017 : : In this case, it's safe to skip the convertion in candidate.
4018 : : As an example, (unsigned short)((unsigned long)A) equals to
4019 : : (unsigned short)A, if A has a type no larger than short. */
4020 : 110595 : if (TYPE_PRECISION (inner_type) <= TYPE_PRECISION (uutype))
4021 : : {
4022 : 109376 : cbase = inner_base;
4023 : 109376 : cstep = inner_step;
4024 : : }
4025 : : }
4026 : 2423082 : cbase = fold_convert (uutype, cbase);
4027 : 2423082 : cstep = fold_convert (uutype, cstep);
4028 : 2423082 : var = fold_convert (uutype, var);
4029 : : }
4030 : :
4031 : : /* Ratio is 1 when computing the value of biv cand by itself.
4032 : : We can't rely on constant_multiple_of in this case because the
4033 : : use is created after the original biv is selected. The call
4034 : : could fail because of inconsistent fold behavior. See PR68021
4035 : : for more information. */
4036 : 19046860 : if (cand->pos == IP_ORIGINAL && cand->incremented_at == use->stmt)
4037 : : {
4038 : 4898 : gcc_assert (is_gimple_assign (use->stmt));
4039 : 4898 : gcc_assert (use->iv->ssa_name == cand->var_after);
4040 : 4898 : gcc_assert (gimple_assign_lhs (use->stmt) == cand->var_after);
4041 : 4898 : rat = 1;
4042 : : }
4043 : 19041962 : else if (!constant_multiple_of (ustep, cstep, &rat))
4044 : : return false;
4045 : :
4046 : 16187931 : if (prat)
4047 : 14599474 : *prat = rat;
4048 : :
4049 : : /* In case both UBASE and CBASE are shortened to UUTYPE from some common
4050 : : type, we achieve better folding by computing their difference in this
4051 : : wider type, and cast the result to UUTYPE. We do not need to worry about
4052 : : overflows, as all the arithmetics will in the end be performed in UUTYPE
4053 : : anyway. */
4054 : 16187931 : common_type = determine_common_wider_type (&ubase, &cbase);
4055 : :
4056 : : /* use = ubase - ratio * cbase + ratio * var. */
4057 : 16187931 : tree_to_aff_combination (ubase, common_type, aff_inv);
4058 : 16187931 : tree_to_aff_combination (cbase, common_type, &aff_cbase);
4059 : 16187931 : tree_to_aff_combination (var, uutype, aff_var);
4060 : :
4061 : : /* We need to shift the value if we are after the increment. */
4062 : 16187931 : if (stmt_after_increment (loop, cand, at))
4063 : : {
4064 : 4671282 : aff_tree cstep_aff;
4065 : :
4066 : 4671282 : if (common_type != uutype)
4067 : 1022250 : cstep_common = fold_convert (common_type, cstep);
4068 : : else
4069 : : cstep_common = cstep;
4070 : :
4071 : 4671282 : tree_to_aff_combination (cstep_common, common_type, &cstep_aff);
4072 : 4671282 : aff_combination_add (&aff_cbase, &cstep_aff);
4073 : 4671282 : }
4074 : :
4075 : 16187931 : aff_combination_scale (&aff_cbase, -rat);
4076 : 16187931 : aff_combination_add (aff_inv, &aff_cbase);
4077 : 16187931 : if (common_type != uutype)
4078 : 11173180 : aff_combination_convert (aff_inv, uutype);
4079 : :
4080 : 16187931 : aff_combination_scale (aff_var, rat);
4081 : 16187931 : return true;
4082 : 19047066 : }
4083 : :
4084 : : /* Determines the expression by that USE is expressed from induction variable
4085 : : CAND at statement AT in LOOP. The expression is stored in a decomposed
4086 : : form into AFF. Returns false if USE cannot be expressed using CAND. */
4087 : :
4088 : : static bool
4089 : 1356546 : get_computation_aff (class loop *loop, gimple *at, struct iv_use *use,
4090 : : struct iv_cand *cand, class aff_tree *aff)
4091 : : {
4092 : 1356546 : aff_tree aff_var;
4093 : :
4094 : 1356546 : if (!get_computation_aff_1 (loop, at, use, cand, aff, &aff_var))
4095 : : return false;
4096 : :
4097 : 1253859 : aff_combination_add (aff, &aff_var);
4098 : 1253859 : return true;
4099 : 1356546 : }
4100 : :
4101 : : /* Return the type of USE. */
4102 : :
4103 : : static tree
4104 : 953417 : get_use_type (struct iv_use *use)
4105 : : {
4106 : 953417 : tree base_type = TREE_TYPE (use->iv->base);
4107 : 953417 : tree type;
4108 : :
4109 : 953417 : if (use->type == USE_REF_ADDRESS)
4110 : : {
4111 : : /* The base_type may be a void pointer. Create a pointer type based on
4112 : : the mem_ref instead. */
4113 : 0 : type = build_pointer_type (TREE_TYPE (*use->op_p));
4114 : 0 : gcc_assert (TYPE_ADDR_SPACE (TREE_TYPE (type))
4115 : : == TYPE_ADDR_SPACE (TREE_TYPE (base_type)));
4116 : : }
4117 : : else
4118 : : type = base_type;
4119 : :
4120 : 953417 : return type;
4121 : : }
4122 : :
4123 : : /* Determines the expression by that USE is expressed from induction variable
4124 : : CAND at statement AT in LOOP. The computation is unshared. */
4125 : :
4126 : : static tree
4127 : 373333 : get_computation_at (class loop *loop, gimple *at,
4128 : : struct iv_use *use, struct iv_cand *cand)
4129 : : {
4130 : 373333 : aff_tree aff;
4131 : 373333 : tree type = get_use_type (use);
4132 : :
4133 : 373333 : if (!get_computation_aff (loop, at, use, cand, &aff))
4134 : : return NULL_TREE;
4135 : 270646 : unshare_aff_combination (&aff);
4136 : 270646 : return fold_convert (type, aff_combination_to_tree (&aff));
4137 : 373333 : }
4138 : :
4139 : : /* Like get_computation_at, but try harder, even if the computation
4140 : : is more expensive. Intended for debug stmts. */
4141 : :
4142 : : static tree
4143 : 180420 : get_debug_computation_at (class loop *loop, gimple *at,
4144 : : struct iv_use *use, struct iv_cand *cand)
4145 : : {
4146 : 180420 : if (tree ret = get_computation_at (loop, at, use, cand))
4147 : : return ret;
4148 : :
4149 : 102687 : tree ubase = use->iv->base, ustep = use->iv->step;
4150 : 102687 : tree cbase = cand->iv->base, cstep = cand->iv->step;
4151 : 102687 : tree var;
4152 : 102687 : tree utype = TREE_TYPE (ubase), ctype = TREE_TYPE (cbase);
4153 : 102687 : widest_int rat;
4154 : :
4155 : : /* We must have a precision to express the values of use. */
4156 : 102687 : if (TYPE_PRECISION (utype) >= TYPE_PRECISION (ctype))
4157 : : return NULL_TREE;
4158 : :
4159 : : /* Try to handle the case that get_computation_at doesn't,
4160 : : try to express
4161 : : use = ubase + (var - cbase) / ratio. */
4162 : 7579 : if (!constant_multiple_of (cstep, fold_convert (TREE_TYPE (cstep), ustep),
4163 : : &rat))
4164 : : return NULL_TREE;
4165 : :
4166 : 6482 : bool neg_p = false;
4167 : 6482 : if (wi::neg_p (rat))
4168 : : {
4169 : 927 : if (TYPE_UNSIGNED (ctype))
4170 : : return NULL_TREE;
4171 : 0 : neg_p = true;
4172 : 0 : rat = wi::neg (rat);
4173 : : }
4174 : :
4175 : : /* If both IVs can wrap around and CAND doesn't have a power of two step,
4176 : : it is unsafe. Consider uint16_t CAND with step 9, when wrapping around,
4177 : : the values will be ... 0xfff0, 0xfff9, 2, 11 ... and when use is say
4178 : : uint8_t with step 3, those values divided by 3 cast to uint8_t will be
4179 : : ... 0x50, 0x53, 0, 3 ... rather than expected 0x50, 0x53, 0x56, 0x59. */
4180 : 5555 : if (!use->iv->no_overflow
4181 : 63 : && !cand->iv->no_overflow
4182 : 5606 : && !integer_pow2p (cstep))
4183 : : return NULL_TREE;
4184 : :
4185 : 5541 : int bits = wi::exact_log2 (rat);
4186 : 5541 : if (bits == -1)
4187 : 606 : bits = wi::floor_log2 (rat) + 1;
4188 : 5541 : if (!cand->iv->no_overflow
4189 : 5541 : && TYPE_PRECISION (utype) + bits > TYPE_PRECISION (ctype))
4190 : : return NULL_TREE;
4191 : :
4192 : 5541 : var = var_at_stmt (loop, cand, at);
4193 : :
4194 : 5541 : if (POINTER_TYPE_P (ctype))
4195 : : {
4196 : 130 : ctype = unsigned_type_for (ctype);
4197 : 130 : cbase = fold_convert (ctype, cbase);
4198 : 130 : cstep = fold_convert (ctype, cstep);
4199 : 130 : var = fold_convert (ctype, var);
4200 : : }
4201 : :
4202 : 5541 : if (stmt_after_increment (loop, cand, at))
4203 : 71 : var = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var), var,
4204 : : unshare_expr (cstep));
4205 : :
4206 : 5541 : var = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var), var, cbase);
4207 : 5541 : var = fold_build2 (EXACT_DIV_EXPR, TREE_TYPE (var), var,
4208 : : wide_int_to_tree (TREE_TYPE (var), rat));
4209 : 5541 : if (POINTER_TYPE_P (utype))
4210 : : {
4211 : 0 : var = fold_convert (sizetype, var);
4212 : 0 : if (neg_p)
4213 : 0 : var = fold_build1 (NEGATE_EXPR, sizetype, var);
4214 : 0 : var = fold_build2 (POINTER_PLUS_EXPR, utype, ubase, var);
4215 : : }
4216 : : else
4217 : : {
4218 : 5541 : var = fold_convert (utype, var);
4219 : 11082 : var = fold_build2 (neg_p ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR, utype,
4220 : : ubase, var);
4221 : : }
4222 : : return var;
4223 : 102687 : }
4224 : :
4225 : : /* Adjust the cost COST for being in loop setup rather than loop body.
4226 : : If we're optimizing for space, the loop setup overhead is constant;
4227 : : if we're optimizing for speed, amortize it over the per-iteration cost.
4228 : : If ROUND_UP_P is true, the result is round up rather than to zero when
4229 : : optimizing for speed. */
4230 : : static int64_t
4231 : 13355153 : adjust_setup_cost (struct ivopts_data *data, int64_t cost,
4232 : : bool round_up_p = false)
4233 : : {
4234 : 13355153 : if (cost == INFTY)
4235 : : return cost;
4236 : 13355153 : else if (optimize_loop_for_speed_p (data->current_loop))
4237 : : {
4238 : 11176252 : int64_t niters = (int64_t) avg_loop_niter (data->current_loop);
4239 : 11176252 : return (cost + (round_up_p ? niters - 1 : 0)) / niters;
4240 : : }
4241 : : else
4242 : : return cost;
4243 : : }
4244 : :
4245 : : /* Calculate the SPEED or size cost of shiftadd EXPR in MODE. MULT is the
4246 : : EXPR operand holding the shift. COST0 and COST1 are the costs for
4247 : : calculating the operands of EXPR. Returns true if successful, and returns
4248 : : the cost in COST. */
4249 : :
4250 : : static bool
4251 : 1481861 : get_shiftadd_cost (tree expr, scalar_int_mode mode, comp_cost cost0,
4252 : : comp_cost cost1, tree mult, bool speed, comp_cost *cost)
4253 : : {
4254 : 1481861 : comp_cost res;
4255 : 1481861 : tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
4256 : 1481861 : tree cst = TREE_OPERAND (mult, 1);
4257 : 1481861 : tree multop = TREE_OPERAND (mult, 0);
4258 : 1481861 : int m = exact_log2 (int_cst_value (cst));
4259 : 4445014 : int maxm = MIN (BITS_PER_WORD, GET_MODE_BITSIZE (mode));
4260 : 1481861 : int as_cost, sa_cost;
4261 : 1481861 : bool mult_in_op1;
4262 : :
4263 : 1481861 : if (!(m >= 0 && m < maxm))
4264 : : return false;
4265 : :
4266 : 1001021 : STRIP_NOPS (op1);
4267 : 1001021 : mult_in_op1 = operand_equal_p (op1, mult, 0);
4268 : :
4269 : 1001021 : as_cost = add_cost (speed, mode) + shift_cost (speed, mode, m);
4270 : :
4271 : : /* If the target has a cheap shift-and-add or shift-and-sub instruction,
4272 : : use that in preference to a shift insn followed by an add insn. */
4273 : 2002042 : sa_cost = (TREE_CODE (expr) != MINUS_EXPR
4274 : 1001021 : ? shiftadd_cost (speed, mode, m)
4275 : : : (mult_in_op1
4276 : 142096 : ? shiftsub1_cost (speed, mode, m)
4277 : 12437 : : shiftsub0_cost (speed, mode, m)));
4278 : :
4279 : 1001021 : res = comp_cost (MIN (as_cost, sa_cost), 0);
4280 : 1586088 : res += (mult_in_op1 ? cost0 : cost1);
4281 : :
4282 : 1001021 : STRIP_NOPS (multop);
4283 : 1001021 : if (!is_gimple_val (multop))
4284 : 485712 : res += force_expr_to_var_cost (multop, speed);
4285 : :
4286 : 1001021 : *cost = res;
4287 : 1001021 : return true;
4288 : : }
4289 : :
4290 : : /* Estimates cost of forcing expression EXPR into a variable. */
4291 : :
4292 : : static comp_cost
4293 : 35221186 : force_expr_to_var_cost (tree expr, bool speed)
4294 : : {
4295 : 35221186 : static bool costs_initialized = false;
4296 : 35221186 : static unsigned integer_cost [2];
4297 : 35221186 : static unsigned symbol_cost [2];
4298 : 35221186 : static unsigned address_cost [2];
4299 : 35221186 : tree op0, op1;
4300 : 35221186 : comp_cost cost0, cost1, cost;
4301 : 35221186 : machine_mode mode;
4302 : 35221186 : scalar_int_mode int_mode;
4303 : :
4304 : 35221186 : if (!costs_initialized)
4305 : : {
4306 : 39553 : tree type = build_pointer_type (integer_type_node);
4307 : 39553 : tree var, addr;
4308 : 39553 : rtx x;
4309 : 39553 : int i;
4310 : :
4311 : 39553 : var = create_tmp_var_raw (integer_type_node, "test_var");
4312 : 39553 : TREE_STATIC (var) = 1;
4313 : 39553 : x = produce_memory_decl_rtl (var, NULL);
4314 : 39553 : SET_DECL_RTL (var, x);
4315 : :
4316 : 39553 : addr = build1 (ADDR_EXPR, type, var);
4317 : :
4318 : :
4319 : 158212 : for (i = 0; i < 2; i++)
4320 : : {
4321 : 79106 : integer_cost[i] = computation_cost (build_int_cst (integer_type_node,
4322 : 79106 : 2000), i);
4323 : :
4324 : 79106 : symbol_cost[i] = computation_cost (addr, i) + 1;
4325 : :
4326 : 79106 : address_cost[i]
4327 : 79106 : = computation_cost (fold_build_pointer_plus_hwi (addr, 2000), i) + 1;
4328 : 79106 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4329 : : {
4330 : 105 : fprintf (dump_file, "force_expr_to_var_cost %s costs:\n", i ? "speed" : "size");
4331 : 70 : fprintf (dump_file, " integer %d\n", (int) integer_cost[i]);
4332 : 70 : fprintf (dump_file, " symbol %d\n", (int) symbol_cost[i]);
4333 : 70 : fprintf (dump_file, " address %d\n", (int) address_cost[i]);
4334 : 70 : fprintf (dump_file, " other %d\n", (int) target_spill_cost[i]);
4335 : 70 : fprintf (dump_file, "\n");
4336 : : }
4337 : : }
4338 : :
4339 : 39553 : costs_initialized = true;
4340 : : }
4341 : :
4342 : 35221186 : STRIP_NOPS (expr);
4343 : :
4344 : 35221186 : if (SSA_VAR_P (expr))
4345 : 5089381 : return no_cost;
4346 : :
4347 : 30131805 : if (is_gimple_min_invariant (expr))
4348 : : {
4349 : 19322514 : if (poly_int_tree_p (expr))
4350 : 16309200 : return comp_cost (integer_cost [speed], 0);
4351 : :
4352 : 3013314 : if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
4353 : : {
4354 : 3013314 : tree obj = TREE_OPERAND (expr, 0);
4355 : :
4356 : 3013314 : if (VAR_P (obj)
4357 : : || TREE_CODE (obj) == PARM_DECL
4358 : : || TREE_CODE (obj) == RESULT_DECL)
4359 : 2951064 : return comp_cost (symbol_cost [speed], 0);
4360 : : }
4361 : :
4362 : 62250 : return comp_cost (address_cost [speed], 0);
4363 : : }
4364 : :
4365 : 10809291 : switch (TREE_CODE (expr))
4366 : : {
4367 : 8959492 : case POINTER_PLUS_EXPR:
4368 : 8959492 : case PLUS_EXPR:
4369 : 8959492 : case MINUS_EXPR:
4370 : 8959492 : case MULT_EXPR:
4371 : 8959492 : case EXACT_DIV_EXPR:
4372 : 8959492 : case TRUNC_DIV_EXPR:
4373 : 8959492 : case BIT_AND_EXPR:
4374 : 8959492 : case BIT_IOR_EXPR:
4375 : 8959492 : case LSHIFT_EXPR:
4376 : 8959492 : case RSHIFT_EXPR:
4377 : 8959492 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
4378 : 8959492 : op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
4379 : 8959492 : STRIP_NOPS (op0);
4380 : 8959492 : STRIP_NOPS (op1);
4381 : 8959492 : break;
4382 : :
4383 : 1849799 : CASE_CONVERT:
4384 : 1849799 : case NEGATE_EXPR:
4385 : 1849799 : case BIT_NOT_EXPR:
4386 : 1849799 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
4387 : 1849799 : STRIP_NOPS (op0);
4388 : 1849799 : op1 = NULL_TREE;
4389 : 1849799 : break;
4390 : : /* See add_iv_candidate_for_doloop, for doloop may_be_zero case, we
4391 : : introduce COND_EXPR for IV base, need to support better cost estimation
4392 : : for this COND_EXPR and tcc_comparison. */
4393 : 0 : case COND_EXPR:
4394 : 0 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 1);
4395 : 0 : STRIP_NOPS (op0);
4396 : 0 : op1 = TREE_OPERAND (expr, 2);
4397 : 0 : STRIP_NOPS (op1);
4398 : 0 : break;
4399 : 0 : case LT_EXPR:
4400 : 0 : case LE_EXPR:
4401 : 0 : case GT_EXPR:
4402 : 0 : case GE_EXPR:
4403 : 0 : case EQ_EXPR:
4404 : 0 : case NE_EXPR:
4405 : 0 : case UNORDERED_EXPR:
4406 : 0 : case ORDERED_EXPR:
4407 : 0 : case UNLT_EXPR:
4408 : 0 : case UNLE_EXPR:
4409 : 0 : case UNGT_EXPR:
4410 : 0 : case UNGE_EXPR:
4411 : 0 : case UNEQ_EXPR:
4412 : 0 : case LTGT_EXPR:
4413 : 0 : case MAX_EXPR:
4414 : 0 : case MIN_EXPR:
4415 : 0 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
4416 : 0 : STRIP_NOPS (op0);
4417 : 0 : op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
4418 : 0 : STRIP_NOPS (op1);
4419 : 0 : break;
4420 : :
4421 : 0 : default:
4422 : : /* Just an arbitrary value, FIXME. */
4423 : 0 : return comp_cost (target_spill_cost[speed], 0);
4424 : : }
4425 : :
4426 : 10809291 : if (op0 == NULL_TREE
4427 : 10809291 : || TREE_CODE (op0) == SSA_NAME || CONSTANT_CLASS_P (op0))
4428 : 4659579 : cost0 = no_cost;
4429 : : else
4430 : 6149712 : cost0 = force_expr_to_var_cost (op0, speed);
4431 : :
4432 : 10809291 : if (op1 == NULL_TREE
4433 : 8959492 : || TREE_CODE (op1) == SSA_NAME || CONSTANT_CLASS_P (op1))
4434 : 9759029 : cost1 = no_cost;
4435 : : else
4436 : 1050262 : cost1 = force_expr_to_var_cost (op1, speed);
4437 : :
4438 : 10809291 : mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (expr));
4439 : 10809291 : switch (TREE_CODE (expr))
4440 : : {
4441 : 6462404 : case POINTER_PLUS_EXPR:
4442 : 6462404 : case PLUS_EXPR:
4443 : 6462404 : case MINUS_EXPR:
4444 : 6462404 : case NEGATE_EXPR:
4445 : 6462404 : cost = comp_cost (add_cost (speed, mode), 0);
4446 : 6462404 : if (TREE_CODE (expr) != NEGATE_EXPR)
4447 : : {
4448 : 6358430 : tree mult = NULL_TREE;
4449 : 6358430 : comp_cost sa_cost;
4450 : 6358430 : if (TREE_CODE (op1) == MULT_EXPR)
4451 : : mult = op1;
4452 : 5666853 : else if (TREE_CODE (op0) == MULT_EXPR)
4453 : : mult = op0;
4454 : :
4455 : : if (mult != NULL_TREE
4456 : 5357409 : && is_a <scalar_int_mode> (mode, &int_mode)
4457 : 1661945 : && cst_and_fits_in_hwi (TREE_OPERAND (mult, 1))
4458 : 1481861 : && get_shiftadd_cost (expr, int_mode, cost0, cost1, mult,
4459 : : speed, &sa_cost))
4460 : 1001021 : return sa_cost;
4461 : : }
4462 : : break;
4463 : :
4464 : 1736483 : CASE_CONVERT:
4465 : 1736483 : {
4466 : 1736483 : tree inner_mode, outer_mode;
4467 : 1736483 : outer_mode = TREE_TYPE (expr);
4468 : 1736483 : inner_mode = TREE_TYPE (op0);
4469 : 1736483 : cost = comp_cost (convert_cost (TYPE_MODE (outer_mode),
4470 : 1736483 : TYPE_MODE (inner_mode), speed), 0);
4471 : : }
4472 : 1736483 : break;
4473 : :
4474 : 2529712 : case MULT_EXPR:
4475 : 2529712 : if (cst_and_fits_in_hwi (op0))
4476 : 0 : cost = comp_cost (mult_by_coeff_cost (int_cst_value (op0),
4477 : 0 : mode, speed), 0);
4478 : 2529712 : else if (cst_and_fits_in_hwi (op1))
4479 : 2074097 : cost = comp_cost (mult_by_coeff_cost (int_cst_value (op1),
4480 : 2074097 : mode, speed), 0);
4481 : : else
4482 : 455615 : return comp_cost (target_spill_cost [speed], 0);
4483 : : break;
4484 : :
4485 : 36846 : case EXACT_DIV_EXPR:
4486 : 36846 : case TRUNC_DIV_EXPR:
4487 : : /* Division by power of two is usually cheap, so we allow it. Forbid
4488 : : anything else. */
4489 : 36846 : if (integer_pow2p (TREE_OPERAND (expr, 1)))
4490 : 36846 : cost = comp_cost (add_cost (speed, mode), 0);
4491 : : else
4492 : 0 : cost = comp_cost (target_spill_cost[speed], 0);
4493 : : break;
4494 : :
4495 : 43846 : case BIT_AND_EXPR:
4496 : 43846 : case BIT_IOR_EXPR:
4497 : 43846 : case BIT_NOT_EXPR:
4498 : 43846 : case LSHIFT_EXPR:
4499 : 43846 : case RSHIFT_EXPR:
4500 : 43846 : cost = comp_cost (add_cost (speed, mode), 0);
4501 : 43846 : break;
4502 : 0 : case COND_EXPR:
4503 : 0 : op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
4504 : 0 : STRIP_NOPS (op0);
4505 : 0 : if (op0 == NULL_TREE || TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
4506 : 0 : || CONSTANT_CLASS_P (op0))
4507 : 0 : cost = no_cost;
4508 : : else
4509 : 0 : cost = force_expr_to_var_cost (op0, speed);
4510 : : break;
4511 : 0 : case LT_EXPR:
4512 : 0 : case LE_EXPR:
4513 : 0 : case GT_EXPR:
4514 : 0 : case GE_EXPR:
4515 : 0 : case EQ_EXPR:
4516 : 0 : case NE_EXPR:
4517 : 0 : case UNORDERED_EXPR:
4518 : 0 : case ORDERED_EXPR:
4519 : 0 : case UNLT_EXPR:
4520 : 0 : case UNLE_EXPR:
4521 : 0 : case UNGT_EXPR:
4522 : 0 : case UNGE_EXPR:
4523 : 0 : case UNEQ_EXPR:
4524 : 0 : case LTGT_EXPR:
4525 : 0 : case MAX_EXPR:
4526 : 0 : case MIN_EXPR:
4527 : : /* Simply use add cost for now, FIXME if there is some more accurate cost
4528 : : evaluation way. */
4529 : 0 : cost = comp_cost (add_cost (speed, mode), 0);
4530 : 0 : break;
4531 : :
4532 : 0 : default:
4533 : 0 : gcc_unreachable ();
4534 : : }
4535 : :
4536 : 9352655 : cost += cost0;
4537 : 9352655 : cost += cost1;
4538 : 9352655 : return cost;
4539 : : }
4540 : :
4541 : : /* Estimates cost of forcing EXPR into a variable. INV_VARS is a set of the
4542 : : invariants the computation depends on. */
4543 : :
4544 : : static comp_cost
4545 : 29760207 : force_var_cost (struct ivopts_data *data, tree expr, bitmap *inv_vars)
4546 : : {
4547 : 29760207 : if (!expr)
4548 : 2224707 : return no_cost;
4549 : :
4550 : 27535500 : find_inv_vars (data, &expr, inv_vars);
4551 : 27535500 : return force_expr_to_var_cost (expr, data->speed);
4552 : : }
4553 : :
4554 : : /* Returns cost of auto-modifying address expression in shape base + offset.
4555 : : AINC_STEP is step size of the address IV. AINC_OFFSET is offset of the
4556 : : address expression. The address expression has ADDR_MODE in addr space
4557 : : AS. The memory access has MEM_MODE. SPEED means we are optimizing for
4558 : : speed or size. */
4559 : :
4560 : : enum ainc_type
4561 : : {
4562 : : AINC_PRE_INC, /* Pre increment. */
4563 : : AINC_PRE_DEC, /* Pre decrement. */
4564 : : AINC_POST_INC, /* Post increment. */
4565 : : AINC_POST_DEC, /* Post decrement. */
4566 : : AINC_NONE /* Also the number of auto increment types. */
4567 : : };
4568 : :
4569 : : struct ainc_cost_data
4570 : : {
4571 : : int64_t costs[AINC_NONE];
4572 : : };
4573 : :
4574 : : static comp_cost
4575 : 1900239 : get_address_cost_ainc (poly_int64 ainc_step, poly_int64 ainc_offset,
4576 : : machine_mode addr_mode, machine_mode mem_mode,
4577 : : addr_space_t as, bool speed)
4578 : : {
4579 : 1900239 : if (!USE_LOAD_PRE_DECREMENT (mem_mode)
4580 : : && !USE_STORE_PRE_DECREMENT (mem_mode)
4581 : : && !USE_LOAD_POST_DECREMENT (mem_mode)
4582 : : && !USE_STORE_POST_DECREMENT (mem_mode)
4583 : : && !USE_LOAD_PRE_INCREMENT (mem_mode)
4584 : : && !USE_STORE_PRE_INCREMENT (mem_mode)
4585 : : && !USE_LOAD_POST_INCREMENT (mem_mode)
4586 : : && !USE_STORE_POST_INCREMENT (mem_mode))
4587 : 1900239 : return infinite_cost;
4588 : :
4589 : : static vec<ainc_cost_data *> ainc_cost_data_list;
4590 : : unsigned idx = (unsigned) as * MAX_MACHINE_MODE + (unsigned) mem_mode;
4591 : : if (idx >= ainc_cost_data_list.length ())
4592 : : {
4593 : : unsigned nsize = ((unsigned) as + 1) *MAX_MACHINE_MODE;
4594 : :
4595 : : gcc_assert (nsize > idx);
4596 : : ainc_cost_data_list.safe_grow_cleared (nsize, true);
4597 : : }
4598 : :
4599 : : ainc_cost_data *data = ainc_cost_data_list[idx];
4600 : : if (data == NULL)
4601 : : {
4602 : : rtx reg = gen_raw_REG (addr_mode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
4603 : :
4604 : : data = (ainc_cost_data *) xcalloc (1, sizeof (*data));
4605 : : data->costs[AINC_PRE_DEC] = INFTY;
4606 : : data->costs[AINC_POST_DEC] = INFTY;
4607 : : data->costs[AINC_PRE_INC] = INFTY;
4608 : : data->costs[AINC_POST_INC] = INFTY;
4609 : : if (USE_LOAD_PRE_DECREMENT (mem_mode)
4610 : : || USE_STORE_PRE_DECREMENT (mem_mode))
4611 : : {
4612 : : rtx addr = gen_rtx_PRE_DEC (addr_mode, reg);
4613 : :
4614 : : if (memory_address_addr_space_p (mem_mode, addr, as))
4615 : : data->costs[AINC_PRE_DEC]
4616 : : = address_cost (addr, mem_mode, as, speed);
4617 : : }
4618 : : if (USE_LOAD_POST_DECREMENT (mem_mode)
4619 : : || USE_STORE_POST_DECREMENT (mem_mode))
4620 : : {
4621 : : rtx addr = gen_rtx_POST_DEC (addr_mode, reg);
4622 : :
4623 : : if (memory_address_addr_space_p (mem_mode, addr, as))
4624 : : data->costs[AINC_POST_DEC]
4625 : : = address_cost (addr, mem_mode, as, speed);
4626 : : }
4627 : : if (USE_LOAD_PRE_INCREMENT (mem_mode)
4628 : : || USE_STORE_PRE_INCREMENT (mem_mode))
4629 : : {
4630 : : rtx addr = gen_rtx_PRE_INC (addr_mode, reg);
4631 : :
4632 : : if (memory_address_addr_space_p (mem_mode, addr, as))
4633 : : data->costs[AINC_PRE_INC]
4634 : : = address_cost (addr, mem_mode, as, speed);
4635 : : }
4636 : : if (USE_LOAD_POST_INCREMENT (mem_mode)
4637 : : || USE_STORE_POST_INCREMENT (mem_mode))
4638 : : {
4639 : : rtx addr = gen_rtx_POST_INC (addr_mode, reg);
4640 : :
4641 : : if (memory_address_addr_space_p (mem_mode, addr, as))
4642 : : data->costs[AINC_POST_INC]
4643 : : = address_cost (addr, mem_mode, as, speed);
4644 : : }
4645 : : ainc_cost_data_list[idx] = data;
4646 : : }
4647 : :
4648 : : poly_int64 msize = GET_MODE_SIZE (mem_mode);
4649 : : if (known_eq (ainc_offset, 0) && known_eq (msize, ainc_step))
4650 : : return comp_cost (data->costs[AINC_POST_INC], 0);
4651 : : if (known_eq (ainc_offset, 0) && known_eq (msize, -ainc_step))
4652 : : return comp_cost (data->costs[AINC_POST_DEC], 0);
4653 : : if (known_eq (ainc_offset, msize) && known_eq (msize, ainc_step))
4654 : : return comp_cost (data->costs[AINC_PRE_INC], 0);
4655 : : if (known_eq (ainc_offset, -msize) && known_eq (msize, -ainc_step))
4656 : : return comp_cost (data->costs[AINC_PRE_DEC], 0);
4657 : :
4658 : : return infinite_cost;
4659 : : }
4660 : :
4661 : : /* Return cost of computing USE's address expression by using CAND.
4662 : : AFF_INV and AFF_VAR represent invariant and variant parts of the
4663 : : address expression, respectively. If AFF_INV is simple, store
4664 : : the loop invariant variables which are depended by it in INV_VARS;
4665 : : if AFF_INV is complicated, handle it as a new invariant expression
4666 : : and record it in INV_EXPR. RATIO indicates multiple times between
4667 : : steps of USE and CAND. If CAN_AUTOINC is nonNULL, store boolean
4668 : : value to it indicating if this is an auto-increment address. */
4669 : :
4670 : : static comp_cost
4671 : 6092982 : get_address_cost (struct ivopts_data *data, struct iv_use *use,
4672 : : struct iv_cand *cand, aff_tree *aff_inv,
4673 : : aff_tree *aff_var, HOST_WIDE_INT ratio,
4674 : : bitmap *inv_vars, iv_inv_expr_ent **inv_expr,
4675 : : bool *can_autoinc, bool speed)
4676 : : {
4677 : 6092982 : rtx addr;
4678 : 6092982 : bool simple_inv = true;
4679 : 6092982 : tree comp_inv = NULL_TREE, type = aff_var->type;
4680 : 6092982 : comp_cost var_cost = no_cost, cost = no_cost;
4681 : 6092982 : struct mem_address parts = {NULL_TREE, integer_one_node,
4682 : 6092982 : NULL_TREE, NULL_TREE, NULL_TREE};
4683 : 6092982 : machine_mode addr_mode = TYPE_MODE (type);
4684 : 6092982 : machine_mode mem_mode = TYPE_MODE (use->mem_type);
4685 : 6092982 : addr_space_t as = TYPE_ADDR_SPACE (TREE_TYPE (use->iv->base));
4686 : : /* Only true if ratio != 1. */
4687 : 6092982 : bool ok_with_ratio_p = false;
4688 : 6092982 : bool ok_without_ratio_p = false;
4689 : 6092982 : code_helper code = ERROR_MARK;
4690 : :
4691 : 6092982 : if (use->type == USE_PTR_ADDRESS)
4692 : : {
4693 : 2550 : gcall *call = as_a<gcall *> (use->stmt);
4694 : 2550 : gcc_assert (gimple_call_internal_p (call));
4695 : 2550 : code = gimple_call_internal_fn (call);
4696 : : }
4697 : :
4698 : 6092982 : if (!aff_combination_const_p (aff_inv))
4699 : : {
4700 : 4129015 : parts.index = integer_one_node;
4701 : : /* Addressing mode "base + index". */
4702 : 4129015 : ok_without_ratio_p = valid_mem_ref_p (mem_mode, as, &parts, code);
4703 : 4129015 : if (ratio != 1)
4704 : : {
4705 : 2519880 : parts.step = wide_int_to_tree (type, ratio);
4706 : : /* Addressing mode "base + index << scale". */
4707 : 2519880 : ok_with_ratio_p = valid_mem_ref_p (mem_mode, as, &parts, code);
4708 : 2519880 : if (!ok_with_ratio_p)
4709 : 1493155 : parts.step = NULL_TREE;
4710 : : }
4711 : 3102290 : if (ok_with_ratio_p || ok_without_ratio_p)
4712 : : {
4713 : 4129015 : if (maybe_ne (aff_inv->offset, 0))
4714 : : {
4715 : 2636818 : parts.offset = wide_int_to_tree (sizetype, aff_inv->offset);
4716 : : /* Addressing mode "base + index [<< scale] + offset". */
4717 : 2636818 : if (!valid_mem_ref_p (mem_mode, as, &parts, code))
4718 : 470 : parts.offset = NULL_TREE;
4719 : : else
4720 : 2636348 : aff_inv->offset = 0;
4721 : : }
4722 : :
4723 : 4129015 : move_fixed_address_to_symbol (&parts, aff_inv);
4724 : : /* Base is fixed address and is moved to symbol part. */
4725 : 4129015 : if (parts.symbol != NULL_TREE && aff_combination_zero_p (aff_inv))
4726 : 969514 : parts.base = NULL_TREE;
4727 : :
4728 : : /* Addressing mode "symbol + base + index [<< scale] [+ offset]". */
4729 : 4129015 : if (parts.symbol != NULL_TREE
4730 : 4129015 : && !valid_mem_ref_p (mem_mode, as, &parts, code))
4731 : : {
4732 : 6769 : aff_combination_add_elt (aff_inv, parts.symbol, 1);
4733 : 6769 : parts.symbol = NULL_TREE;
4734 : : /* Reset SIMPLE_INV since symbol address needs to be computed
4735 : : outside of address expression in this case. */
4736 : 6769 : simple_inv = false;
4737 : : /* Symbol part is moved back to base part, it can't be NULL. */
4738 : 6769 : parts.base = integer_one_node;
4739 : : }
4740 : : }
4741 : : else
4742 : 0 : parts.index = NULL_TREE;
4743 : : }
4744 : : else
4745 : : {
4746 : 1963967 : poly_int64 ainc_step;
4747 : 1963967 : if (can_autoinc
4748 : 1963967 : && ratio == 1
4749 : 3927918 : && ptrdiff_tree_p (cand->iv->step, &ainc_step))
4750 : : {
4751 : 1900239 : poly_int64 ainc_offset = (aff_inv->offset).force_shwi ();
4752 : :
4753 : 1900239 : if (stmt_after_increment (data->current_loop, cand, use->stmt))
4754 : : ainc_offset += ainc_step;
4755 : 1900239 : cost = get_address_cost_ainc (ainc_step, ainc_offset,
4756 : : addr_mode, mem_mode, as, speed);
4757 : 1900239 : if (!cost.infinite_cost_p ())
4758 : : {
4759 : 0 : *can_autoinc = true;
4760 : 0 : return cost;
4761 : : }
4762 : 1900239 : cost = no_cost;
4763 : : }
4764 : 1963967 : if (!aff_combination_zero_p (aff_inv))
4765 : : {
4766 : 1022204 : parts.offset = wide_int_to_tree (sizetype, aff_inv->offset);
4767 : : /* Addressing mode "base + offset". */
4768 : 1022204 : if (!valid_mem_ref_p (mem_mode, as, &parts, code))
4769 : 43 : parts.offset = NULL_TREE;
4770 : : else
4771 : 1022161 : aff_inv->offset = 0;
4772 : : }
4773 : : }
4774 : :
4775 : 1970736 : if (simple_inv)
4776 : 6086213 : simple_inv = (aff_inv == NULL
4777 : 9251599 : || aff_combination_const_p (aff_inv)
4778 : 9244830 : || aff_combination_singleton_var_p (aff_inv));
4779 : 6092982 : if (!aff_combination_zero_p (aff_inv))
4780 : 3165478 : comp_inv = aff_combination_to_tree (aff_inv);
4781 : 3165478 : if (comp_inv != NULL_TREE)
4782 : 3165478 : cost = force_var_cost (data, comp_inv, inv_vars);
4783 : 6092982 : if (ratio != 1 && parts.step == NULL_TREE)
4784 : 1493171 : var_cost += mult_by_coeff_cost (ratio, addr_mode, speed);
4785 : 6092982 : if (comp_inv != NULL_TREE && parts.index == NULL_TREE)
4786 : 43 : var_cost += add_cost (speed, addr_mode);
4787 : :
4788 : 6092982 : if (comp_inv && inv_expr && !simple_inv)
4789 : : {
4790 : 726290 : *inv_expr = get_loop_invariant_expr (data, comp_inv);
4791 : : /* Clear depends on. */
4792 : 726290 : if (*inv_expr != NULL && inv_vars && *inv_vars)
4793 : 426492 : bitmap_clear (*inv_vars);
4794 : :
4795 : : /* Cost of small invariant expression adjusted against loop niters
4796 : : is usually zero, which makes it difficult to be differentiated
4797 : : from candidate based on loop invariant variables. Secondly, the
4798 : : generated invariant expression may not be hoisted out of loop by
4799 : : following pass. We penalize the cost by rounding up in order to
4800 : : neutralize such effects. */
4801 : 726290 : cost.cost = adjust_setup_cost (data, cost.cost, true);
4802 : 726290 : cost.scratch = cost.cost;
4803 : : }
4804 : :
4805 : 6092982 : cost += var_cost;
4806 : 6092982 : addr = addr_for_mem_ref (&parts, as, false);
4807 : 6092982 : gcc_assert (memory_address_addr_space_p (mem_mode, addr, as));
4808 : 6092982 : cost += address_cost (addr, mem_mode, as, speed);
4809 : :
4810 : 6092982 : if (parts.symbol != NULL_TREE)
4811 : 1045653 : cost.complexity += 1;
4812 : : /* Don't increase the complexity of adding a scaled index if it's
4813 : : the only kind of index that the target allows. */
4814 : 6092982 : if (parts.step != NULL_TREE && ok_without_ratio_p)
4815 : 1026725 : cost.complexity += 1;
4816 : 6092982 : if (parts.base != NULL_TREE && parts.index != NULL_TREE)
4817 : 3165435 : cost.complexity += 1;
4818 : 6092982 : if (parts.offset != NULL_TREE && !integer_zerop (parts.offset))
4819 : 3658509 : cost.complexity += 1;
4820 : :
4821 : : return cost;
4822 : : }
4823 : :
4824 : : /* Scale (multiply) the computed COST (except scratch part that should be
4825 : : hoisted out a loop) by header->frequency / AT->frequency, which makes
4826 : : expected cost more accurate. */
4827 : :
4828 : : static comp_cost
4829 : 14599474 : get_scaled_computation_cost_at (ivopts_data *data, gimple *at, comp_cost cost)
4830 : : {
4831 : 14599474 : if (data->speed
4832 : 14599474 : && data->current_loop->header->count.to_frequency (cfun) > 0)
4833 : : {
4834 : 12639282 : basic_block bb = gimple_bb (at);
4835 : 12639282 : gcc_assert (cost.scratch <= cost.cost);
4836 : 12639282 : int scale_factor = (int)(intptr_t) bb->aux;
4837 : 12639282 : if (scale_factor == 1)
4838 : 12149781 : return cost;
4839 : :
4840 : 489501 : int64_t scaled_cost
4841 : 489501 : = cost.scratch + (cost.cost - cost.scratch) * scale_factor;
4842 : :
4843 : 489501 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4844 : 93 : fprintf (dump_file, "Scaling cost based on bb prob by %2.2f: "
4845 : : "%" PRId64 " (scratch: %" PRId64 ") -> %" PRId64 "\n",
4846 : : 1.0f * scale_factor, cost.cost, cost.scratch, scaled_cost);
4847 : :
4848 : : cost.cost = scaled_cost;
4849 : : }
4850 : :
4851 : 2449693 : return cost;
4852 : : }
4853 : :
4854 : : /* Determines the cost of the computation by that USE is expressed
4855 : : from induction variable CAND. If ADDRESS_P is true, we just need
4856 : : to create an address from it, otherwise we want to get it into
4857 : : register. A set of invariants we depend on is stored in INV_VARS.
4858 : : If CAN_AUTOINC is nonnull, use it to record whether autoinc
4859 : : addressing is likely. If INV_EXPR is nonnull, record invariant
4860 : : expr entry in it. */
4861 : :
4862 : : static comp_cost
4863 : 22887233 : get_computation_cost (struct ivopts_data *data, struct iv_use *use,
4864 : : struct iv_cand *cand, bool address_p, bitmap *inv_vars,
4865 : : bool *can_autoinc, iv_inv_expr_ent **inv_expr)
4866 : : {
4867 : 22887233 : gimple *at = use->stmt;
4868 : 22887233 : tree ubase = use->iv->base, cbase = cand->iv->base;
4869 : 22887233 : tree utype = TREE_TYPE (ubase), ctype = TREE_TYPE (cbase);
4870 : 22887233 : tree comp_inv = NULL_TREE;
4871 : 22887233 : HOST_WIDE_INT ratio, aratio;
4872 : 22887233 : comp_cost cost;
4873 : 22887233 : widest_int rat;
4874 : 45774466 : aff_tree aff_inv, aff_var;
4875 : 22887233 : bool speed = optimize_bb_for_speed_p (gimple_bb (at));
4876 : :
4877 : 22887233 : if (inv_vars)
4878 : 20697743 : *inv_vars = NULL;
4879 : 22887233 : if (can_autoinc)
4880 : 10535498 : *can_autoinc = false;
4881 : 22887233 : if (inv_expr)
4882 : 22507028 : *inv_expr = NULL;
4883 : :
4884 : : /* Check if we have enough precision to express the values of use. */
4885 : 22887233 : if (TYPE_PRECISION (utype) > TYPE_PRECISION (ctype))
4886 : 4004824 : return infinite_cost;
4887 : :
4888 : 18882409 : if (address_p
4889 : 18882409 : || (use->iv->base_object
4890 : 1894344 : && cand->iv->base_object
4891 : 858330 : && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (use->iv->base_object))
4892 : 857874 : && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (cand->iv->base_object))))
4893 : : {
4894 : : /* Do not try to express address of an object with computation based
4895 : : on address of a different object. This may cause problems in rtl
4896 : : level alias analysis (that does not expect this to be happening,
4897 : : as this is illegal in C), and would be unlikely to be useful
4898 : : anyway. */
4899 : 8471876 : if (use->iv->base_object
4900 : 8471876 : && cand->iv->base_object
4901 : 12780522 : && !operand_equal_p (use->iv->base_object, cand->iv->base_object, 0))
4902 : 1526487 : return infinite_cost;
4903 : : }
4904 : :
4905 : 17355922 : if (!get_computation_aff_1 (data->current_loop, at, use,
4906 : : cand, &aff_inv, &aff_var, &rat)
4907 : 17355922 : || !wi::fits_shwi_p (rat))
4908 : 2756448 : return infinite_cost;
4909 : :
4910 : 14599474 : ratio = rat.to_shwi ();
4911 : 14599474 : if (address_p)
4912 : : {
4913 : 6092982 : cost = get_address_cost (data, use, cand, &aff_inv, &aff_var, ratio,
4914 : : inv_vars, inv_expr, can_autoinc, speed);
4915 : 6092982 : cost = get_scaled_computation_cost_at (data, at, cost);
4916 : : /* For doloop IV cand, add on the extra cost. */
4917 : 6092982 : cost += cand->doloop_p ? targetm.doloop_cost_for_address : 0;
4918 : 6092982 : return cost;
4919 : : }
4920 : :
4921 : 8506492 : bool simple_inv = (aff_combination_const_p (&aff_inv)
4922 : 2243775 : || aff_combination_singleton_var_p (&aff_inv));
4923 : 8506492 : tree signed_type = signed_type_for (aff_combination_type (&aff_inv));
4924 : 8506492 : aff_combination_convert (&aff_inv, signed_type);
4925 : 8506492 : if (!aff_combination_zero_p (&aff_inv))
4926 : 6281785 : comp_inv = aff_combination_to_tree (&aff_inv);
4927 : :
4928 : 8506492 : cost = force_var_cost (data, comp_inv, inv_vars);
4929 : 8506492 : if (comp_inv && inv_expr && !simple_inv)
4930 : : {
4931 : 1669193 : *inv_expr = get_loop_invariant_expr (data, comp_inv);
4932 : : /* Clear depends on. */
4933 : 1669193 : if (*inv_expr != NULL && inv_vars && *inv_vars)
4934 : 835445 : bitmap_clear (*inv_vars);
4935 : :
4936 : 1669193 : cost.cost = adjust_setup_cost (data, cost.cost);
4937 : : /* Record setup cost in scratch field. */
4938 : 1669193 : cost.scratch = cost.cost;
4939 : : }
4940 : : /* Cost of constant integer can be covered when adding invariant part to
4941 : : variant part. */
4942 : 6837299 : else if (comp_inv && CONSTANT_CLASS_P (comp_inv))
4943 : 4037985 : cost = no_cost;
4944 : :
4945 : : /* Need type narrowing to represent use with cand. */
4946 : 8506492 : if (TYPE_PRECISION (utype) < TYPE_PRECISION (ctype))
4947 : : {
4948 : 1584861 : machine_mode outer_mode = TYPE_MODE (utype);
4949 : 1584861 : machine_mode inner_mode = TYPE_MODE (ctype);
4950 : 1584861 : cost += comp_cost (convert_cost (outer_mode, inner_mode, speed), 0);
4951 : : }
4952 : :
4953 : : /* Turn a + i * (-c) into a - i * c. */
4954 : 8506492 : if (ratio < 0 && comp_inv && !integer_zerop (comp_inv))
4955 : 2713355 : aratio = -ratio;
4956 : : else
4957 : : aratio = ratio;
4958 : :
4959 : 8506492 : if (ratio != 1)
4960 : 3492926 : cost += mult_by_coeff_cost (aratio, TYPE_MODE (utype), speed);
4961 : :
4962 : : /* TODO: We may also need to check if we can compute a + i * 4 in one
4963 : : instruction. */
4964 : : /* Need to add up the invariant and variant parts. */
4965 : 8506492 : if (comp_inv && !integer_zerop (comp_inv))
4966 : 12554596 : cost += add_cost (speed, TYPE_MODE (utype));
4967 : :
4968 : 8506492 : cost = get_scaled_computation_cost_at (data, at, cost);
4969 : :
4970 : : /* For doloop IV cand, add on the extra cost. */
4971 : 8506492 : if (cand->doloop_p && use->type == USE_NONLINEAR_EXPR)
4972 : 0 : cost += targetm.doloop_cost_for_generic;
4973 : :
4974 : 8506492 : return cost;
4975 : 22887233 : }
4976 : :
4977 : : /* Determines cost of computing the use in GROUP with CAND in a generic
4978 : : expression. */
4979 : :
4980 : : static bool
4981 : 5288755 : determine_group_iv_cost_generic (struct ivopts_data *data,
4982 : : struct iv_group *group, struct iv_cand *cand)
4983 : : {
4984 : 5288755 : comp_cost cost;
4985 : 5288755 : iv_inv_expr_ent *inv_expr = NULL;
4986 : 5288755 : bitmap inv_vars = NULL, inv_exprs = NULL;
4987 : 5288755 : struct iv_use *use = group->vuses[0];
4988 : :
4989 : : /* The simple case first -- if we need to express value of the preserved
4990 : : original biv, the cost is 0. This also prevents us from counting the
4991 : : cost of increment twice -- once at this use and once in the cost of
4992 : : the candidate. */
4993 : 5288755 : if (cand->pos == IP_ORIGINAL && cand->incremented_at == use->stmt)
4994 : 65387 : cost = no_cost;
4995 : : /* If the IV candidate involves undefined SSA values and is not the
4996 : : same IV as on the USE avoid using that candidate here. */
4997 : 5223368 : else if (cand->involves_undefs
4998 : 5223368 : && (!use->iv || !operand_equal_p (cand->iv->base, use->iv->base, 0)))
4999 : 200 : return false;
5000 : : else
5001 : 5223168 : cost = get_computation_cost (data, use, cand, false,
5002 : : &inv_vars, NULL, &inv_expr);
5003 : :
5004 : 5288555 : if (inv_expr)
5005 : : {
5006 : 954200 : inv_exprs = BITMAP_ALLOC (NULL);
5007 : 954200 : bitmap_set_bit (inv_exprs, inv_expr->id);
5008 : : }
5009 : 5288555 : set_group_iv_cost (data, group, cand, cost, inv_vars,
5010 : : NULL_TREE, ERROR_MARK, inv_exprs);
5011 : 5288555 : return !cost.infinite_cost_p ();
5012 : : }
5013 : :
5014 : : /* Determines cost of computing uses in GROUP with CAND in addresses. */
5015 : :
5016 : : static bool
5017 : 8346008 : determine_group_iv_cost_address (struct ivopts_data *data,
5018 : : struct iv_group *group, struct iv_cand *cand)
5019 : : {
5020 : 8346008 : unsigned i;
5021 : 8346008 : bitmap inv_vars = NULL, inv_exprs = NULL;
5022 : 8346008 : bool can_autoinc;
5023 : 8346008 : iv_inv_expr_ent *inv_expr = NULL;
5024 : 8346008 : struct iv_use *use = group->vuses[0];
5025 : 8346008 : comp_cost sum_cost = no_cost, cost;
5026 : :
5027 : 8346008 : cost = get_computation_cost (data, use, cand, true,
5028 : : &inv_vars, &can_autoinc, &inv_expr);
5029 : :
5030 : 8346008 : if (inv_expr)
5031 : : {
5032 : 452067 : inv_exprs = BITMAP_ALLOC (NULL);
5033 : 452067 : bitmap_set_bit (inv_exprs, inv_expr->id);
5034 : : }
5035 : 8346008 : sum_cost = cost;
5036 : 8346008 : if (!sum_cost.infinite_cost_p () && cand->ainc_use == use)
5037 : : {
5038 : 0 : if (can_autoinc)
5039 : 0 : sum_cost -= cand->cost_step;
5040 : : /* If we generated the candidate solely for exploiting autoincrement
5041 : : opportunities, and it turns out it can't be used, set the cost to
5042 : : infinity to make sure we ignore it. */
5043 : 0 : else if (cand->pos == IP_AFTER_USE || cand->pos == IP_BEFORE_USE)
5044 : 0 : sum_cost = infinite_cost;
5045 : : }
5046 : :
5047 : : /* Uses in a group can share setup code, so only add setup cost once. */
5048 : 8346008 : cost -= cost.scratch;
5049 : : /* Compute and add costs for rest uses of this group. */
5050 : 10155293 : for (i = 1; i < group->vuses.length () && !sum_cost.infinite_cost_p (); i++)
5051 : : {
5052 : 1809285 : struct iv_use *next = group->vuses[i];
5053 : :
5054 : : /* TODO: We could skip computing cost for sub iv_use when it has the
5055 : : same cost as the first iv_use, but the cost really depends on the
5056 : : offset and where the iv_use is. */
5057 : 1809285 : cost = get_computation_cost (data, next, cand, true,
5058 : : NULL, &can_autoinc, &inv_expr);
5059 : 1809285 : if (inv_expr)
5060 : : {
5061 : 273318 : if (!inv_exprs)
5062 : 123 : inv_exprs = BITMAP_ALLOC (NULL);
5063 : :
5064 : 273318 : bitmap_set_bit (inv_exprs, inv_expr->id);
5065 : : }
5066 : 1809285 : sum_cost += cost;
5067 : : }
5068 : 8346008 : set_group_iv_cost (data, group, cand, sum_cost, inv_vars,
5069 : : NULL_TREE, ERROR_MARK, inv_exprs);
5070 : :
5071 : 8346008 : return !sum_cost.infinite_cost_p ();
5072 : : }
5073 : :
5074 : : /* Computes value of candidate CAND at position AT in iteration DESC->NITER,
5075 : : and stores it to VAL. */
5076 : :
5077 : : static void
5078 : 5212648 : cand_value_at (class loop *loop, struct iv_cand *cand, gimple *at,
5079 : : class tree_niter_desc *desc, aff_tree *val)
5080 : : {
5081 : 15637944 : aff_tree step, delta, nit;
5082 : 5212648 : struct iv *iv = cand->iv;
5083 : 5212648 : tree type = TREE_TYPE (iv->base);
5084 : 5212648 : tree niter = desc->niter;
5085 : 5212648 : bool after_adjust = stmt_after_increment (loop, cand, at);
5086 : 5212648 : tree steptype;
5087 : :
5088 : 5212648 : if (POINTER_TYPE_P (type))
5089 : 91294 : steptype = sizetype;
5090 : : else
5091 : 5121354 : steptype = unsigned_type_for (type);
5092 : :
5093 : : /* If AFTER_ADJUST is required, the code below generates the equivalent
5094 : : of BASE + NITER * STEP + STEP, when ideally we'd prefer the expression
5095 : : BASE + (NITER + 1) * STEP, especially when NITER is often of the form
5096 : : SSA_NAME - 1. Unfortunately, guaranteeing that adding 1 to NITER
5097 : : doesn't overflow is tricky, so we peek inside the TREE_NITER_DESC
5098 : : class for common idioms that we know are safe. */
5099 : 5212648 : if (after_adjust
5100 : 5045045 : && desc->control.no_overflow
5101 : 5037714 : && integer_onep (desc->control.step)
5102 : 1052744 : && (desc->cmp == LT_EXPR
5103 : 35784 : || desc->cmp == NE_EXPR)
5104 : 6265392 : && TREE_CODE (desc->bound) == SSA_NAME)
5105 : : {
5106 : 476077 : if (integer_onep (desc->control.base))
5107 : : {
5108 : 358378 : niter = desc->bound;
5109 : 358378 : after_adjust = false;
5110 : : }
5111 : 117699 : else if (TREE_CODE (niter) == MINUS_EXPR
5112 : 117699 : && integer_onep (TREE_OPERAND (niter, 1)))
5113 : : {
5114 : 72100 : niter = TREE_OPERAND (niter, 0);
5115 : 72100 : after_adjust = false;
5116 : : }
5117 : : }
5118 : :
5119 : 5212648 : tree_to_aff_combination (iv->step, TREE_TYPE (iv->step), &step);
5120 : 5212648 : aff_combination_convert (&step, steptype);
5121 : 5212648 : tree_to_aff_combination (niter, TREE_TYPE (niter), &nit);
5122 : 5212648 : aff_combination_convert (&nit, steptype);
5123 : 5212648 : aff_combination_mult (&nit, &step, &delta);
5124 : 5212648 : if (after_adjust)
5125 : 4614567 : aff_combination_add (&delta, &step);
5126 : :
5127 : 5212648 : tree_to_aff_combination (iv->base, type, val);
5128 : 5212648 : if (!POINTER_TYPE_P (type))
5129 : 5121354 : aff_combination_convert (val, steptype);
5130 : 5212648 : aff_combination_add (val, &delta);
5131 : 5212648 : }
5132 : :
5133 : : /* Returns period of induction variable iv. */
5134 : :
5135 : : static tree
5136 : 5466271 : iv_period (struct iv *iv)
5137 : : {
5138 : 5466271 : tree step = iv->step, period, type;
5139 : 5466271 : tree pow2div;
5140 : :
5141 : 5466271 : gcc_assert (step && TREE_CODE (step) == INTEGER_CST);
5142 : :
5143 : 5466271 : type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (step));
5144 : : /* Period of the iv is lcm (step, type_range)/step -1,
5145 : : i.e., N*type_range/step - 1. Since type range is power
5146 : : of two, N == (step >> num_of_ending_zeros_binary (step),
5147 : : so the final result is
5148 : :
5149 : : (type_range >> num_of_ending_zeros_binary (step)) - 1
5150 : :
5151 : : */
5152 : 5466271 : pow2div = num_ending_zeros (step);
5153 : :
5154 : 16398813 : period = build_low_bits_mask (type,
5155 : 5466271 : (TYPE_PRECISION (type)
5156 : 5466271 : - tree_to_uhwi (pow2div)));
5157 : :
5158 : 5466271 : return period;
5159 : : }
5160 : :
5161 : : /* Returns the comparison operator used when eliminating the iv USE. */
5162 : :
5163 : : static enum tree_code
5164 : 5212648 : iv_elimination_compare (struct ivopts_data *data, struct iv_use *use)
5165 : : {
5166 : 5212648 : class loop *loop = data->current_loop;
5167 : 5212648 : basic_block ex_bb;
5168 : 5212648 : edge exit;
5169 : :
5170 : 5212648 : ex_bb = gimple_bb (use->stmt);
5171 : 5212648 : exit = EDGE_SUCC (ex_bb, 0);
5172 : 5212648 : if (flow_bb_inside_loop_p (loop, exit->dest))
5173 : 4338155 : exit = EDGE_SUCC (ex_bb, 1);
5174 : :
5175 : 5212648 : return (exit->flags & EDGE_TRUE_VALUE ? EQ_EXPR : NE_EXPR);
5176 : : }
5177 : :
5178 : : /* Returns true if we can prove that BASE - OFFSET does not overflow. For now,
5179 : : we only detect the situation that BASE = SOMETHING + OFFSET, where the
5180 : : calculation is performed in non-wrapping type.
5181 : :
5182 : : TODO: More generally, we could test for the situation that
5183 : : BASE = SOMETHING + OFFSET' and OFFSET is between OFFSET' and zero.
5184 : : This would require knowing the sign of OFFSET. */
5185 : :
5186 : : static bool
5187 : 478 : difference_cannot_overflow_p (struct ivopts_data *data, tree base, tree offset)
5188 : : {
5189 : 478 : enum tree_code code;
5190 : 478 : tree e1, e2;
5191 : 1434 : aff_tree aff_e1, aff_e2, aff_offset;
5192 : :
5193 : 478 : if (!nowrap_type_p (TREE_TYPE (base)))
5194 : : return false;
5195 : :
5196 : 478 : base = expand_simple_operations (base);
5197 : :
5198 : 478 : if (TREE_CODE (base) == SSA_NAME)
5199 : : {
5200 : 477 : gimple *stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (base);
5201 : :
5202 : 477 : if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
5203 : : return false;
5204 : :
5205 : 33 : code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
5206 : 33 : if (get_gimple_rhs_class (code) != GIMPLE_BINARY_RHS)
5207 : : return false;
5208 : :
5209 : 17 : e1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
5210 : 17 : e2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
5211 : : }
5212 : : else
5213 : : {
5214 : 1 : code = TREE_CODE (base);
5215 : 1 : if (get_gimple_rhs_class (code) != GIMPLE_BINARY_RHS)
5216 : : return false;
5217 : 1 : e1 = TREE_OPERAND (base, 0);
5218 : 1 : e2 = TREE_OPERAND (base, 1);
5219 : : }
5220 : :
5221 : : /* Use affine expansion as deeper inspection to prove the equality. */
5222 : 18 : tree_to_aff_combination_expand (e2, TREE_TYPE (e2),
5223 : : &aff_e2, &data->name_expansion_cache);
5224 : 18 : tree_to_aff_combination_expand (offset, TREE_TYPE (offset),
5225 : : &aff_offset, &data->name_expansion_cache);
5226 : 18 : aff_combination_scale (&aff_offset, -1);
5227 : 18 : switch (code)
5228 : : {
5229 : 4 : case PLUS_EXPR:
5230 : 4 : aff_combination_add (&aff_e2, &aff_offset);
5231 : 4 : if (aff_combination_zero_p (&aff_e2))
5232 : : return true;
5233 : :
5234 : 2 : tree_to_aff_combination_expand (e1, TREE_TYPE (e1),
5235 : : &aff_e1, &data->name_expansion_cache);
5236 : 2 : aff_combination_add (&aff_e1, &aff_offset);
5237 : 2 : return aff_combination_zero_p (&aff_e1);
5238 : :
5239 : 14 : case POINTER_PLUS_EXPR:
5240 : 14 : aff_combination_add (&aff_e2, &aff_offset);
5241 : 14 : return aff_combination_zero_p (&aff_e2);
5242 : :
5243 : : default:
5244 : : return false;
5245 : : }
5246 : 478 : }
5247 : :
5248 : : /* Tries to replace loop exit by one formulated in terms of a LT_EXPR
5249 : : comparison with CAND. NITER describes the number of iterations of
5250 : : the loops. If successful, the comparison in COMP_P is altered accordingly.
5251 : :
5252 : : We aim to handle the following situation:
5253 : :
5254 : : sometype *base, *p;
5255 : : int a, b, i;
5256 : :
5257 : : i = a;
5258 : : p = p_0 = base + a;
5259 : :
5260 : : do
5261 : : {
5262 : : bla (*p);
5263 : : p++;
5264 : : i++;
5265 : : }
5266 : : while (i < b);
5267 : :
5268 : : Here, the number of iterations of the loop is (a + 1 > b) ? 0 : b - a - 1.
5269 : : We aim to optimize this to
5270 : :
5271 : : p = p_0 = base + a;
5272 : : do
5273 : : {
5274 : : bla (*p);
5275 : : p++;
5276 : : }
5277 : : while (p < p_0 - a + b);
5278 : :
5279 : : This preserves the correctness, since the pointer arithmetics does not
5280 : : overflow. More precisely:
5281 : :
5282 : : 1) if a + 1 <= b, then p_0 - a + b is the final value of p, hence there is no
5283 : : overflow in computing it or the values of p.
5284 : : 2) if a + 1 > b, then we need to verify that the expression p_0 - a does not
5285 : : overflow. To prove this, we use the fact that p_0 = base + a. */
5286 : :
5287 : : static bool
5288 : 254263 : iv_elimination_compare_lt (struct ivopts_data *data,
5289 : : struct iv_cand *cand, enum tree_code *comp_p,
5290 : : class tree_niter_desc *niter)
5291 : : {
5292 : 254263 : tree cand_type, a, b, mbz, nit_type = TREE_TYPE (niter->niter), offset;
5293 : 762789 : class aff_tree nit, tmpa, tmpb;
5294 : 254263 : enum tree_code comp;
5295 : 254263 : HOST_WIDE_INT step;
5296 : :
5297 : : /* We need to know that the candidate induction variable does not overflow.
5298 : : While more complex analysis may be used to prove this, for now just
5299 : : check that the variable appears in the original program and that it
5300 : : is computed in a type that guarantees no overflows. */
5301 : 254263 : cand_type = TREE_TYPE (cand->iv->base);
5302 : 254263 : if (cand->pos != IP_ORIGINAL || !nowrap_type_p (cand_type))
5303 : 227734 : return false;
5304 : :
5305 : : /* Make sure that the loop iterates till the loop bound is hit, as otherwise
5306 : : the calculation of the BOUND could overflow, making the comparison
5307 : : invalid. */
5308 : 26529 : if (!data->loop_single_exit_p)
5309 : : return false;
5310 : :
5311 : : /* We need to be able to decide whether candidate is increasing or decreasing
5312 : : in order to choose the right comparison operator. */
5313 : 12333 : if (!cst_and_fits_in_hwi (cand->iv->step))
5314 : : return false;
5315 : 12333 : step = int_cst_value (cand->iv->step);
5316 : :
5317 : : /* Check that the number of iterations matches the expected pattern:
5318 : : a + 1 > b ? 0 : b - a - 1. */
5319 : 12333 : mbz = niter->may_be_zero;
5320 : 12333 : if (TREE_CODE (mbz) == GT_EXPR)
5321 : : {
5322 : : /* Handle a + 1 > b. */
5323 : 1590 : tree op0 = TREE_OPERAND (mbz, 0);
5324 : 1590 : if (TREE_CODE (op0) == PLUS_EXPR && integer_onep (TREE_OPERAND (op0, 1)))
5325 : : {
5326 : 787 : a = TREE_OPERAND (op0, 0);
5327 : 787 : b = TREE_OPERAND (mbz, 1);
5328 : : }
5329 : : else
5330 : 803 : return false;
5331 : : }
5332 : 10743 : else if (TREE_CODE (mbz) == LT_EXPR)
5333 : : {
5334 : 4163 : tree op1 = TREE_OPERAND (mbz, 1);
5335 : :
5336 : : /* Handle b < a + 1. */
5337 : 4163 : if (TREE_CODE (op1) == PLUS_EXPR && integer_onep (TREE_OPERAND (op1, 1)))
5338 : : {
5339 : 80 : a = TREE_OPERAND (op1, 0);
5340 : 80 : b = TREE_OPERAND (mbz, 0);
5341 : : }
5342 : : else
5343 : 4083 : return false;
5344 : : }
5345 : : else
5346 : : return false;
5347 : :
5348 : : /* Expected number of iterations is B - A - 1. Check that it matches
5349 : : the actual number, i.e., that B - A - NITER = 1. */
5350 : 867 : tree_to_aff_combination (niter->niter, nit_type, &nit);
5351 : 867 : tree_to_aff_combination (fold_convert (nit_type, a), nit_type, &tmpa);
5352 : 867 : tree_to_aff_combination (fold_convert (nit_type, b), nit_type, &tmpb);
5353 : 867 : aff_combination_scale (&nit, -1);
5354 : 867 : aff_combination_scale (&tmpa, -1);
5355 : 867 : aff_combination_add (&tmpb, &tmpa);
5356 : 867 : aff_combination_add (&tmpb, &nit);
5357 : 867 : if (tmpb.n != 0 || maybe_ne (tmpb.offset, 1))
5358 : 389 : return false;
5359 : :
5360 : : /* Finally, check that CAND->IV->BASE - CAND->IV->STEP * A does not
5361 : : overflow. */
5362 : 478 : offset = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (cand->iv->step),
5363 : : cand->iv->step,
5364 : : fold_convert (TREE_TYPE (cand->iv->step), a));
5365 : 478 : if (!difference_cannot_overflow_p (data, cand->iv->base, offset))
5366 : : return false;
5367 : :
5368 : : /* Determine the new comparison operator. */
5369 : 17 : comp = step < 0 ? GT_EXPR : LT_EXPR;
5370 : 17 : if (*comp_p == NE_EXPR)
5371 : 17 : *comp_p = comp;
5372 : 0 : else if (*comp_p == EQ_EXPR)
5373 : 0 : *comp_p = invert_tree_comparison (comp, false);
5374 : : else
5375 : 0 : gcc_unreachable ();
5376 : :
5377 : : return true;
5378 : 254263 : }
5379 : :
5380 : : /* Check whether it is possible to express the condition in USE by comparison
5381 : : of candidate CAND. If so, store the value compared with to BOUND, and the
5382 : : comparison operator to COMP. */
5383 : :
5384 : : static bool
5385 : 6278195 : may_eliminate_iv (struct ivopts_data *data,
5386 : : struct iv_use *use, struct iv_cand *cand, tree *bound,
5387 : : enum tree_code *comp)
5388 : : {
5389 : 6278195 : basic_block ex_bb;
5390 : 6278195 : edge exit;
5391 : 6278195 : tree period;
5392 : 6278195 : class loop *loop = data->current_loop;
5393 : 6278195 : aff_tree bnd;
5394 : 6278195 : class tree_niter_desc *desc = NULL;
5395 : :
5396 : 6278195 : if (TREE_CODE (cand->iv->step) != INTEGER_CST)
5397 : : return false;
5398 : :
5399 : : /* For now works only for exits that dominate the loop latch.
5400 : : TODO: extend to other conditions inside loop body. */
5401 : 6077931 : ex_bb = gimple_bb (use->stmt);
5402 : 6077931 : if (use->stmt != last_nondebug_stmt (ex_bb)
5403 : 5948644 : || gimple_code (use->stmt) != GIMPLE_COND
5404 : 12023730 : || !dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loop->latch, ex_bb))
5405 : 233312 : return false;
5406 : :
5407 : 5844619 : exit = EDGE_SUCC (ex_bb, 0);
5408 : 5844619 : if (flow_bb_inside_loop_p (loop, exit->dest))
5409 : 4796720 : exit = EDGE_SUCC (ex_bb, 1);
5410 : 5844619 : if (flow_bb_inside_loop_p (loop, exit->dest))
5411 : : return false;
5412 : :
5413 : 5736426 : desc = niter_for_exit (data, exit);
5414 : 5736426 : if (!desc)
5415 : : return false;
5416 : :
5417 : : /* Determine whether we can use the variable to test the exit condition.
5418 : : This is the case iff the period of the induction variable is greater
5419 : : than the number of iterations for which the exit condition is true. */
5420 : 5466271 : period = iv_period (cand->iv);
5421 : :
5422 : : /* If the number of iterations is constant, compare against it directly. */
5423 : 5466271 : if (TREE_CODE (desc->niter) == INTEGER_CST)
5424 : : {
5425 : : /* See cand_value_at. */
5426 : 4035824 : if (stmt_after_increment (loop, cand, use->stmt))
5427 : : {
5428 : 3984736 : if (!tree_int_cst_lt (desc->niter, period))
5429 : : return false;
5430 : : }
5431 : : else
5432 : : {
5433 : 51088 : if (tree_int_cst_lt (period, desc->niter))
5434 : : return false;
5435 : : }
5436 : : }
5437 : :
5438 : : /* If not, and if this is the only possible exit of the loop, see whether
5439 : : we can get a conservative estimate on the number of iterations of the
5440 : : entire loop and compare against that instead. */
5441 : : else
5442 : : {
5443 : 1430447 : widest_int period_value, max_niter;
5444 : :
5445 : 1430447 : max_niter = desc->max;
5446 : 1430447 : if (stmt_after_increment (loop, cand, use->stmt))
5447 : 1246708 : max_niter += 1;
5448 : 1430447 : period_value = wi::to_widest (period);
5449 : 1430447 : if (wi::gtu_p (max_niter, period_value))
5450 : : {
5451 : : /* See if we can take advantage of inferred loop bound
5452 : : information. */
5453 : 457938 : if (data->loop_single_exit_p)
5454 : : {
5455 : 274710 : if (!max_loop_iterations (loop, &max_niter))
5456 : : return false;
5457 : : /* The loop bound is already adjusted by adding 1. */
5458 : 274710 : if (wi::gtu_p (max_niter, period_value))
5459 : : return false;
5460 : : }
5461 : : else
5462 : : return false;
5463 : : }
5464 : 1430447 : }
5465 : :
5466 : : /* For doloop IV cand, the bound would be zero. It's safe whether
5467 : : may_be_zero set or not. */
5468 : 5212648 : if (cand->doloop_p)
5469 : : {
5470 : 0 : *bound = build_int_cst (TREE_TYPE (cand->iv->base), 0);
5471 : 0 : *comp = iv_elimination_compare (data, use);
5472 : 0 : return true;
5473 : : }
5474 : :
5475 : 5212648 : cand_value_at (loop, cand, use->stmt, desc, &bnd);
5476 : :
5477 : 5212648 : *bound = fold_convert (TREE_TYPE (cand->iv->base),
5478 : : aff_combination_to_tree (&bnd));
5479 : 5212648 : *comp = iv_elimination_compare (data, use);
5480 : :
5481 : : /* It is unlikely that computing the number of iterations using division
5482 : : would be more profitable than keeping the original induction variable. */
5483 : 5212648 : bool cond_overflow_p;
5484 : 5212648 : if (expression_expensive_p (*bound, &cond_overflow_p))
5485 : : return false;
5486 : :
5487 : : /* Sometimes, it is possible to handle the situation that the number of
5488 : : iterations may be zero unless additional assumptions by using <
5489 : : instead of != in the exit condition.
5490 : :
5491 : : TODO: we could also calculate the value MAY_BE_ZERO ? 0 : NITER and
5492 : : base the exit condition on it. However, that is often too
5493 : : expensive. */
5494 : 5203883 : if (!integer_zerop (desc->may_be_zero))
5495 : 254263 : return iv_elimination_compare_lt (data, cand, comp, desc);
5496 : :
5497 : : return true;
5498 : 6278195 : }
5499 : :
5500 : : /* Calculates the cost of BOUND, if it is a PARM_DECL. A PARM_DECL must
5501 : : be copied, if it is used in the loop body and DATA->body_includes_call. */
5502 : :
5503 : : static int
5504 : 10635141 : parm_decl_cost (struct ivopts_data *data, tree bound)
5505 : : {
5506 : 10635141 : tree sbound = bound;
5507 : 10635141 : STRIP_NOPS (sbound);
5508 : :
5509 : 10635141 : if (TREE_CODE (sbound) == SSA_NAME
5510 : 2622901 : && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (sbound)
5511 : 149179 : && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (sbound)) == PARM_DECL
5512 : 10782133 : && data->body_includes_call)
5513 : 39331 : return COSTS_N_INSNS (1);
5514 : :
5515 : : return 0;
5516 : : }
5517 : :
5518 : : /* Determines cost of computing the use in GROUP with CAND in a condition. */
5519 : :
5520 : : static bool
5521 : 7128567 : determine_group_iv_cost_cond (struct ivopts_data *data,
5522 : : struct iv_group *group, struct iv_cand *cand)
5523 : : {
5524 : 7128567 : tree bound = NULL_TREE;
5525 : 7128567 : struct iv *cmp_iv;
5526 : 7128567 : bitmap inv_exprs = NULL;
5527 : 7128567 : bitmap inv_vars_elim = NULL, inv_vars_express = NULL, inv_vars;
5528 : 7128567 : comp_cost elim_cost = infinite_cost, express_cost, cost, bound_cost;
5529 : 7128567 : enum comp_iv_rewrite rewrite_type;
5530 : 7128567 : iv_inv_expr_ent *inv_expr_elim = NULL, *inv_expr_express = NULL, *inv_expr;
5531 : 7128567 : tree *control_var, *bound_cst;
5532 : 7128567 : enum tree_code comp = ERROR_MARK;
5533 : 7128567 : struct iv_use *use = group->vuses[0];
5534 : :
5535 : : /* Extract condition operands. */
5536 : 7128567 : rewrite_type = extract_cond_operands (data, use->stmt, &control_var,
5537 : : &bound_cst, NULL, &cmp_iv);
5538 : 7128567 : gcc_assert (rewrite_type != COMP_IV_NA);
5539 : :
5540 : : /* Try iv elimination. */
5541 : 7128567 : if (rewrite_type == COMP_IV_ELIM
5542 : 7128567 : && may_eliminate_iv (data, use, cand, &bound, &comp))
5543 : : {
5544 : 4949637 : elim_cost = force_var_cost (data, bound, &inv_vars_elim);
5545 : 4949637 : if (elim_cost.cost == 0)
5546 : 3534276 : elim_cost.cost = parm_decl_cost (data, bound);
5547 : 1415361 : else if (TREE_CODE (bound) == INTEGER_CST)
5548 : 0 : elim_cost.cost = 0;
5549 : : /* If we replace a loop condition 'i < n' with 'p < base + n',
5550 : : inv_vars_elim will have 'base' and 'n' set, which implies that both
5551 : : 'base' and 'n' will be live during the loop. More likely,
5552 : : 'base + n' will be loop invariant, resulting in only one live value
5553 : : during the loop. So in that case we clear inv_vars_elim and set
5554 : : inv_expr_elim instead. */
5555 : 4949637 : if (inv_vars_elim && bitmap_count_bits (inv_vars_elim) > 1)
5556 : : {
5557 : 272619 : inv_expr_elim = get_loop_invariant_expr (data, bound);
5558 : 272619 : bitmap_clear (inv_vars_elim);
5559 : : }
5560 : : /* The bound is a loop invariant, so it will be only computed
5561 : : once. */
5562 : 4949637 : elim_cost.cost = adjust_setup_cost (data, elim_cost.cost);
5563 : : }
5564 : :
5565 : : /* When the condition is a comparison of the candidate IV against
5566 : : zero, prefer this IV.
5567 : :
5568 : : TODO: The constant that we're subtracting from the cost should
5569 : : be target-dependent. This information should be added to the
5570 : : target costs for each backend. */
5571 : 7128567 : if (!elim_cost.infinite_cost_p () /* Do not try to decrease infinite! */
5572 : 4949637 : && integer_zerop (*bound_cst)
5573 : 11093173 : && (operand_equal_p (*control_var, cand->var_after, 0)
5574 : 3592450 : || operand_equal_p (*control_var, cand->var_before, 0)))
5575 : 376863 : elim_cost -= 1;
5576 : :
5577 : 7128567 : express_cost = get_computation_cost (data, use, cand, false,
5578 : : &inv_vars_express, NULL,
5579 : : &inv_expr_express);
5580 : 7128567 : if (cmp_iv != NULL)
5581 : 6334007 : find_inv_vars (data, &cmp_iv->base, &inv_vars_express);
5582 : :
5583 : : /* Count the cost of the original bound as well. */
5584 : 7128567 : bound_cost = force_var_cost (data, *bound_cst, NULL);
5585 : 7128567 : if (bound_cost.cost == 0)
5586 : 7100865 : bound_cost.cost = parm_decl_cost (data, *bound_cst);
5587 : 27702 : else if (TREE_CODE (*bound_cst) == INTEGER_CST)
5588 : 0 : bound_cost.cost = 0;
5589 : 7128567 : express_cost += bound_cost;
5590 : :
5591 : : /* Choose the better approach, preferring the eliminated IV. */
5592 : 7128567 : if (elim_cost <= express_cost)
5593 : : {
5594 : 5795914 : cost = elim_cost;
5595 : 5795914 : inv_vars = inv_vars_elim;
5596 : 5795914 : inv_vars_elim = NULL;
5597 : 5795914 : inv_expr = inv_expr_elim;
5598 : : /* For doloop candidate/use pair, adjust to zero cost. */
5599 : 5795914 : if (group->doloop_p && cand->doloop_p && elim_cost.cost > no_cost.cost)
5600 : 0 : cost = no_cost;
5601 : : }
5602 : : else
5603 : : {
5604 : 1332653 : cost = express_cost;
5605 : 1332653 : inv_vars = inv_vars_express;
5606 : 1332653 : inv_vars_express = NULL;
5607 : 1332653 : bound = NULL_TREE;
5608 : 1332653 : comp = ERROR_MARK;
5609 : 1332653 : inv_expr = inv_expr_express;
5610 : : }
5611 : :
5612 : 7128567 : if (inv_expr)
5613 : : {
5614 : 536200 : inv_exprs = BITMAP_ALLOC (NULL);
5615 : 536200 : bitmap_set_bit (inv_exprs, inv_expr->id);
5616 : : }
5617 : 7128567 : set_group_iv_cost (data, group, cand, cost,
5618 : : inv_vars, bound, comp, inv_exprs);
5619 : :
5620 : 7128567 : if (inv_vars_elim)
5621 : 28826 : BITMAP_FREE (inv_vars_elim);
5622 : 7128567 : if (inv_vars_express)
5623 : 1206531 : BITMAP_FREE (inv_vars_express);
5624 : :
5625 : 7128567 : return !cost.infinite_cost_p ();
5626 : : }
5627 : :
5628 : : /* Determines cost of computing uses in GROUP with CAND. Returns false
5629 : : if USE cannot be represented with CAND. */
5630 : :
5631 : : static bool
5632 : 20763330 : determine_group_iv_cost (struct ivopts_data *data,
5633 : : struct iv_group *group, struct iv_cand *cand)
5634 : : {
5635 : 20763330 : switch (group->type)
5636 : : {
5637 : 5288755 : case USE_NONLINEAR_EXPR:
5638 : 5288755 : return determine_group_iv_cost_generic (data, group, cand);
5639 : :
5640 : 8346008 : case USE_REF_ADDRESS:
5641 : 8346008 : case USE_PTR_ADDRESS:
5642 : 8346008 : return determine_group_iv_cost_address (data, group, cand);
5643 : :
5644 : 7128567 : case USE_COMPARE:
5645 : 7128567 : return determine_group_iv_cost_cond (data, group, cand);
5646 : :
5647 : 0 : default:
5648 : 0 : gcc_unreachable ();
5649 : : }
5650 : : }
5651 : :
5652 : : /* Return true if get_computation_cost indicates that autoincrement is
5653 : : a possibility for the pair of USE and CAND, false otherwise. */
5654 : :
5655 : : static bool
5656 : 1483404 : autoinc_possible_for_pair (struct ivopts_data *data, struct iv_use *use,
5657 : : struct iv_cand *cand)
5658 : : {
5659 : 1483404 : if (!address_p (use->type))
5660 : : return false;
5661 : :
5662 : 380205 : bool can_autoinc = false;
5663 : 380205 : get_computation_cost (data, use, cand, true, NULL, &can_autoinc, NULL);
5664 : 380205 : return can_autoinc;
5665 : : }
5666 : :
5667 : : /* Examine IP_ORIGINAL candidates to see if they are incremented next to a
5668 : : use that allows autoincrement, and set their AINC_USE if possible. */
5669 : :
5670 : : static void
5671 : 619938 : set_autoinc_for_original_candidates (struct ivopts_data *data)
5672 : : {
5673 : 619938 : unsigned i, j;
5674 : :
5675 : 6629971 : for (i = 0; i < data->vcands.length (); i++)
5676 : : {
5677 : 6010033 : struct iv_cand *cand = data->vcands[i];
5678 : 6010033 : struct iv_use *closest_before = NULL;
5679 : 6010033 : struct iv_use *closest_after = NULL;
5680 : 6010033 : if (cand->pos != IP_ORIGINAL)
5681 : 4915762 : continue;
5682 : :
5683 : 4487374 : for (j = 0; j < data->vgroups.length (); j++)
5684 : : {
5685 : 3393103 : struct iv_group *group = data->vgroups[j];
5686 : 3393103 : struct iv_use *use = group->vuses[0];
5687 : 3393103 : unsigned uid = gimple_uid (use->stmt);
5688 : :
5689 : 3393103 : if (gimple_bb (use->stmt) != gimple_bb (cand->incremented_at))
5690 : 1445532 : continue;
5691 : :
5692 : 1947571 : if (uid < gimple_uid (cand->incremented_at)
5693 : 1947571 : && (closest_before == NULL
5694 : 337924 : || uid > gimple_uid (closest_before->stmt)))
5695 : : closest_before = use;
5696 : :
5697 : 1947571 : if (uid > gimple_uid (cand->incremented_at)
5698 : 1947571 : && (closest_after == NULL
5699 : 60856 : || uid < gimple_uid (closest_after->stmt)))
5700 : : closest_after = use;
5701 : : }
5702 : :
5703 : 1094271 : if (closest_before != NULL
5704 : 1094271 : && autoinc_possible_for_pair (data, closest_before, cand))
5705 : 0 : cand->ainc_use = closest_before;
5706 : 1094271 : else if (closest_after != NULL
5707 : 1094271 : && autoinc_possible_for_pair (data, closest_after, cand))
5708 : 0 : cand->ainc_use = closest_after;
5709 : : }
5710 : 619938 : }
5711 : :
5712 : : /* Relate compare use with all candidates. */
5713 : :
5714 : : static void
5715 : 399 : relate_compare_use_with_all_cands (struct ivopts_data *data)
5716 : : {
5717 : 399 : unsigned i, count = data->vcands.length ();
5718 : 12634 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
5719 : : {
5720 : 12235 : struct iv_group *group = data->vgroups[i];
5721 : :
5722 : 12235 : if (group->type == USE_COMPARE)
5723 : 1471 : bitmap_set_range (group->related_cands, 0, count);
5724 : : }
5725 : 399 : }
5726 : :
5727 : : /* If PREFERRED_MODE is suitable and profitable, use the preferred
5728 : : PREFERRED_MODE to compute doloop iv base from niter: base = niter + 1. */
5729 : :
5730 : : static tree
5731 : 0 : compute_doloop_base_on_mode (machine_mode preferred_mode, tree niter,
5732 : : const widest_int &iterations_max)
5733 : : {
5734 : 0 : tree ntype = TREE_TYPE (niter);
5735 : 0 : tree pref_type = lang_hooks.types.type_for_mode (preferred_mode, 1);
5736 : 0 : if (!pref_type)
5737 : 0 : return fold_build2 (PLUS_EXPR, ntype, unshare_expr (niter),
5738 : : build_int_cst (ntype, 1));
5739 : :
5740 : 0 : gcc_assert (TREE_CODE (pref_type) == INTEGER_TYPE);
5741 : :
5742 : 0 : int prec = TYPE_PRECISION (ntype);
5743 : 0 : int pref_prec = TYPE_PRECISION (pref_type);
5744 : :
5745 : 0 : tree base;
5746 : :
5747 : : /* Check if the PREFERRED_MODED is able to present niter. */
5748 : 0 : if (pref_prec > prec
5749 : 0 : || wi::ltu_p (iterations_max,
5750 : 0 : widest_int::from (wi::max_value (pref_prec, UNSIGNED),
5751 : : UNSIGNED)))
5752 : : {
5753 : : /* No wrap, it is safe to use preferred type after niter + 1. */
5754 : 0 : if (wi::ltu_p (iterations_max,
5755 : 0 : widest_int::from (wi::max_value (prec, UNSIGNED),
5756 : : UNSIGNED)))
5757 : : {
5758 : : /* This could help to optimize "-1 +1" pair when niter looks
5759 : : like "n-1": n is in original mode. "base = (n - 1) + 1"
5760 : : in PREFERRED_MODED: it could be base = (PREFERRED_TYPE)n. */
5761 : 0 : base = fold_build2 (PLUS_EXPR, ntype, unshare_expr (niter),
5762 : : build_int_cst (ntype, 1));
5763 : 0 : base = fold_convert (pref_type, base);
5764 : : }
5765 : :
5766 : : /* To avoid wrap, convert niter to preferred type before plus 1. */
5767 : : else
5768 : : {
5769 : 0 : niter = fold_convert (pref_type, niter);
5770 : 0 : base = fold_build2 (PLUS_EXPR, pref_type, unshare_expr (niter),
5771 : : build_int_cst (pref_type, 1));
5772 : : }
5773 : : }
5774 : : else
5775 : 0 : base = fold_build2 (PLUS_EXPR, ntype, unshare_expr (niter),
5776 : : build_int_cst (ntype, 1));
5777 : : return base;
5778 : : }
5779 : :
5780 : : /* Add one doloop dedicated IV candidate:
5781 : : - Base is (may_be_zero ? 1 : (niter + 1)).
5782 : : - Step is -1. */
5783 : :
5784 : : static void
5785 : 0 : add_iv_candidate_for_doloop (struct ivopts_data *data)
5786 : : {
5787 : 0 : tree_niter_desc *niter_desc = niter_for_single_dom_exit (data);
5788 : 0 : gcc_assert (niter_desc && niter_desc->assumptions);
5789 : :
5790 : 0 : tree niter = niter_desc->niter;
5791 : 0 : tree ntype = TREE_TYPE (niter);
5792 : 0 : gcc_assert (TREE_CODE (ntype) == INTEGER_TYPE);
5793 : :
5794 : 0 : tree may_be_zero = niter_desc->may_be_zero;
5795 : 0 : if (may_be_zero && integer_zerop (may_be_zero))
5796 : : may_be_zero = NULL_TREE;
5797 : 0 : if (may_be_zero)
5798 : : {
5799 : 0 : if (COMPARISON_CLASS_P (may_be_zero))
5800 : : {
5801 : 0 : niter = fold_build3 (COND_EXPR, ntype, may_be_zero,
5802 : : build_int_cst (ntype, 0),
5803 : : rewrite_to_non_trapping_overflow (niter));
5804 : : }
5805 : : /* Don't try to obtain the iteration count expression when may_be_zero is
5806 : : integer_nonzerop (actually iteration count is one) or else. */
5807 : : else
5808 : : return;
5809 : : }
5810 : :
5811 : 0 : machine_mode mode = TYPE_MODE (ntype);
5812 : 0 : machine_mode pref_mode = targetm.preferred_doloop_mode (mode);
5813 : :
5814 : 0 : tree base;
5815 : 0 : if (mode != pref_mode)
5816 : : {
5817 : 0 : base = compute_doloop_base_on_mode (pref_mode, niter, niter_desc->max);
5818 : 0 : ntype = TREE_TYPE (base);
5819 : : }
5820 : : else
5821 : 0 : base = fold_build2 (PLUS_EXPR, ntype, unshare_expr (niter),
5822 : : build_int_cst (ntype, 1));
5823 : :
5824 : :
5825 : 0 : add_candidate (data, base, build_int_cst (ntype, -1), true, NULL, NULL, true);
5826 : : }
5827 : :
5828 : : /* Finds the candidates for the induction variables. */
5829 : :
5830 : : static void
5831 : 619938 : find_iv_candidates (struct ivopts_data *data)
5832 : : {
5833 : : /* Add commonly used ivs. */
5834 : 619938 : add_standard_iv_candidates (data);
5835 : :
5836 : : /* Add doloop dedicated ivs. */
5837 : 619938 : if (data->doloop_use_p)
5838 : 0 : add_iv_candidate_for_doloop (data);
5839 : :
5840 : : /* Add old induction variables. */
5841 : 619938 : add_iv_candidate_for_bivs (data);
5842 : :
5843 : : /* Add induction variables derived from uses. */
5844 : 619938 : add_iv_candidate_for_groups (data);
5845 : :
5846 : 619938 : set_autoinc_for_original_candidates (data);
5847 : :
5848 : : /* Record the important candidates. */
5849 : 619938 : record_important_candidates (data);
5850 : :
5851 : : /* Relate compare iv_use with all candidates. */
5852 : 619938 : if (!data->consider_all_candidates)
5853 : 399 : relate_compare_use_with_all_cands (data);
5854 : :
5855 : 619938 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5856 : : {
5857 : 67 : unsigned i;
5858 : :
5859 : 67 : fprintf (dump_file, "\n<Important Candidates>:\t");
5860 : 817 : for (i = 0; i < data->vcands.length (); i++)
5861 : 683 : if (data->vcands[i]->important)
5862 : 492 : fprintf (dump_file, " %d,", data->vcands[i]->id);
5863 : 67 : fprintf (dump_file, "\n");
5864 : :
5865 : 67 : fprintf (dump_file, "\n<Group, Cand> Related:\n");
5866 : 284 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
5867 : : {
5868 : 217 : struct iv_group *group = data->vgroups[i];
5869 : :
5870 : 217 : if (group->related_cands)
5871 : : {
5872 : 217 : fprintf (dump_file, " Group %d:\t", group->id);
5873 : 217 : dump_bitmap (dump_file, group->related_cands);
5874 : : }
5875 : : }
5876 : 67 : fprintf (dump_file, "\n");
5877 : : }
5878 : 619938 : }
5879 : :
5880 : : /* Determines costs of computing use of iv with an iv candidate. */
5881 : :
5882 : : static void
5883 : 619938 : determine_group_iv_costs (struct ivopts_data *data)
5884 : : {
5885 : 619938 : unsigned i, j;
5886 : 619938 : struct iv_cand *cand;
5887 : 619938 : struct iv_group *group;
5888 : 619938 : bitmap to_clear = BITMAP_ALLOC (NULL);
5889 : :
5890 : 619938 : alloc_use_cost_map (data);
5891 : :
5892 : 2506065 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
5893 : : {
5894 : 1886127 : group = data->vgroups[i];
5895 : :
5896 : 1886127 : if (data->consider_all_candidates)
5897 : : {
5898 : 22343763 : for (j = 0; j < data->vcands.length (); j++)
5899 : : {
5900 : 20457636 : cand = data->vcands[j];
5901 : 20457636 : determine_group_iv_cost (data, group, cand);
5902 : : }
5903 : : }
5904 : : else
5905 : : {
5906 : 12235 : bitmap_iterator bi;
5907 : :
5908 : 317929 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (group->related_cands, 0, j, bi)
5909 : : {
5910 : 305694 : cand = data->vcands[j];
5911 : 305694 : if (!determine_group_iv_cost (data, group, cand))
5912 : 195129 : bitmap_set_bit (to_clear, j);
5913 : : }
5914 : :
5915 : : /* Remove the candidates for that the cost is infinite from
5916 : : the list of related candidates. */
5917 : 12235 : bitmap_and_compl_into (group->related_cands, to_clear);
5918 : 12235 : bitmap_clear (to_clear);
5919 : : }
5920 : : }
5921 : :
5922 : 619938 : BITMAP_FREE (to_clear);
5923 : :
5924 : 619938 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5925 : : {
5926 : 67 : bitmap_iterator bi;
5927 : :
5928 : : /* Dump invariant variables. */
5929 : 67 : fprintf (dump_file, "\n<Invariant Vars>:\n");
5930 : 1017 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (data->relevant, 0, i, bi)
5931 : : {
5932 : 950 : struct version_info *info = ver_info (data, i);
5933 : 950 : if (info->inv_id)
5934 : : {
5935 : 222 : fprintf (dump_file, "Inv %d:\t", info->inv_id);
5936 : 222 : print_generic_expr (dump_file, info->name, TDF_SLIM);
5937 : 222 : fprintf (dump_file, "%s\n",
5938 : 222 : info->has_nonlin_use ? "" : "\t(eliminable)");
5939 : : }
5940 : : }
5941 : :
5942 : : /* Dump invariant expressions. */
5943 : 67 : fprintf (dump_file, "\n<Invariant Expressions>:\n");
5944 : 67 : auto_vec <iv_inv_expr_ent *> list (data->inv_expr_tab->elements ());
5945 : :
5946 : 426 : for (hash_table<iv_inv_expr_hasher>::iterator it
5947 : 493 : = data->inv_expr_tab->begin (); it != data->inv_expr_tab->end ();
5948 : 359 : ++it)
5949 : 359 : list.safe_push (*it);
5950 : :
5951 : 67 : list.qsort (sort_iv_inv_expr_ent);
5952 : :
5953 : 426 : for (i = 0; i < list.length (); ++i)
5954 : : {
5955 : 359 : fprintf (dump_file, "inv_expr %d: \t", list[i]->id);
5956 : 359 : print_generic_expr (dump_file, list[i]->expr, TDF_SLIM);
5957 : 359 : fprintf (dump_file, "\n");
5958 : : }
5959 : :
5960 : 67 : fprintf (dump_file, "\n<Group-candidate Costs>:\n");
5961 : :
5962 : 284 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
5963 : : {
5964 : 217 : group = data->vgroups[i];
5965 : :
5966 : 217 : fprintf (dump_file, "Group %d:\n", i);
5967 : 217 : fprintf (dump_file, " cand\tcost\tcompl.\tinv.expr.\tinv.vars\n");
5968 : 2889 : for (j = 0; j < group->n_map_members; j++)
5969 : : {
5970 : 3722 : if (!group->cost_map[j].cand
5971 : 2672 : || group->cost_map[j].cost.infinite_cost_p ())
5972 : 1050 : continue;
5973 : :
5974 : 1622 : fprintf (dump_file, " %d\t%" PRId64 "\t%d\t",
5975 : 1622 : group->cost_map[j].cand->id,
5976 : : group->cost_map[j].cost.cost,
5977 : 1622 : group->cost_map[j].cost.complexity);
5978 : 1622 : if (!group->cost_map[j].inv_exprs
5979 : 1622 : || bitmap_empty_p (group->cost_map[j].inv_exprs))
5980 : 1132 : fprintf (dump_file, "NIL;\t");
5981 : : else
5982 : 490 : bitmap_print (dump_file,
5983 : : group->cost_map[j].inv_exprs, "", ";\t");
5984 : 1622 : if (!group->cost_map[j].inv_vars
5985 : 1622 : || bitmap_empty_p (group->cost_map[j].inv_vars))
5986 : 1291 : fprintf (dump_file, "NIL;\n");
5987 : : else
5988 : 331 : bitmap_print (dump_file,
5989 : : group->cost_map[j].inv_vars, "", "\n");
5990 : : }
5991 : :
5992 : 217 : fprintf (dump_file, "\n");
5993 : : }
5994 : 67 : fprintf (dump_file, "\n");
5995 : 67 : }
5996 : 619938 : }
5997 : :
5998 : : /* Determines cost of the candidate CAND. */
5999 : :
6000 : : static void
6001 : 6010033 : determine_iv_cost (struct ivopts_data *data, struct iv_cand *cand)
6002 : : {
6003 : 6010033 : comp_cost cost_base;
6004 : 6010033 : int64_t cost, cost_step;
6005 : 6010033 : tree base;
6006 : :
6007 : 6010033 : gcc_assert (cand->iv != NULL);
6008 : :
6009 : : /* There are two costs associated with the candidate -- its increment
6010 : : and its initialization. The second is almost negligible for any loop
6011 : : that rolls enough, so we take it just very little into account. */
6012 : :
6013 : 6010033 : base = cand->iv->base;
6014 : 6010033 : cost_base = force_var_cost (data, base, NULL);
6015 : : /* It will be exceptional that the iv register happens to be initialized with
6016 : : the proper value at no cost. In general, there will at least be a regcopy
6017 : : or a const set. */
6018 : 6010033 : if (cost_base.cost == 0)
6019 : 4705797 : cost_base.cost = COSTS_N_INSNS (1);
6020 : : /* Doloop decrement should be considered as zero cost. */
6021 : 6010033 : if (cand->doloop_p)
6022 : : cost_step = 0;
6023 : : else
6024 : 6010033 : cost_step = add_cost (data->speed, TYPE_MODE (TREE_TYPE (base)));
6025 : 6010033 : cost = cost_step + adjust_setup_cost (data, cost_base.cost);
6026 : :
6027 : : /* Prefer the original ivs unless we may gain something by replacing it.
6028 : : The reason is to make debugging simpler; so this is not relevant for
6029 : : artificial ivs created by other optimization passes. */
6030 : 6010033 : if ((cand->pos != IP_ORIGINAL
6031 : 1094271 : || !SSA_NAME_VAR (cand->var_before)
6032 : 555571 : || DECL_ARTIFICIAL (SSA_NAME_VAR (cand->var_before)))
6033 : : /* Prefer doloop as well. */
6034 : 6628546 : && !cand->doloop_p)
6035 : 5534275 : cost++;
6036 : :
6037 : : /* Prefer not to insert statements into latch unless there are some
6038 : : already (so that we do not create unnecessary jumps). */
6039 : 6010033 : if (cand->pos == IP_END
6040 : 6010033 : && empty_block_p (ip_end_pos (data->current_loop)))
6041 : 1673 : cost++;
6042 : :
6043 : 6010033 : cand->cost = cost;
6044 : 6010033 : cand->cost_step = cost_step;
6045 : 6010033 : }
6046 : :
6047 : : /* Determines costs of computation of the candidates. */
6048 : :
6049 : : static void
6050 : 619938 : determine_iv_costs (struct ivopts_data *data)
6051 : : {
6052 : 619938 : unsigned i;
6053 : :
6054 : 619938 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6055 : : {
6056 : 67 : fprintf (dump_file, "<Candidate Costs>:\n");
6057 : 67 : fprintf (dump_file, " cand\tcost\n");
6058 : : }
6059 : :
6060 : 6629971 : for (i = 0; i < data->vcands.length (); i++)
6061 : : {
6062 : 6010033 : struct iv_cand *cand = data->vcands[i];
6063 : :
6064 : 6010033 : determine_iv_cost (data, cand);
6065 : :
6066 : 6010033 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6067 : 683 : fprintf (dump_file, " %d\t%d\n", i, cand->cost);
6068 : : }
6069 : :
6070 : 619938 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6071 : 67 : fprintf (dump_file, "\n");
6072 : 619938 : }
6073 : :
6074 : : /* Estimate register pressure for loop having N_INVS invariants and N_CANDS
6075 : : induction variables. Note N_INVS includes both invariant variables and
6076 : : invariant expressions. */
6077 : :
6078 : : static unsigned
6079 : 442818292 : ivopts_estimate_reg_pressure (struct ivopts_data *data, unsigned n_invs,
6080 : : unsigned n_cands)
6081 : : {
6082 : 442818292 : unsigned cost;
6083 : 442818292 : unsigned n_old = data->regs_used, n_new = n_invs + n_cands;
6084 : 442818292 : unsigned regs_needed = n_new + n_old, available_regs = target_avail_regs;
6085 : 442818292 : bool speed = data->speed;
6086 : :
6087 : : /* If there is a call in the loop body, the call-clobbered registers
6088 : : are not available for loop invariants. */
6089 : 442818292 : if (data->body_includes_call)
6090 : 86439720 : available_regs = available_regs - target_clobbered_regs;
6091 : :
6092 : : /* If we have enough registers. */
6093 : 442818292 : if (regs_needed + target_res_regs < available_regs)
6094 : : cost = n_new;
6095 : : /* If close to running out of registers, try to preserve them. */
6096 : 161862692 : else if (regs_needed <= available_regs)
6097 : 49038947 : cost = target_reg_cost [speed] * regs_needed;
6098 : : /* If we run out of available registers but the number of candidates
6099 : : does not, we penalize extra registers using target_spill_cost. */
6100 : 112823745 : else if (n_cands <= available_regs)
6101 : 98143601 : cost = target_reg_cost [speed] * available_regs
6102 : 98143601 : + target_spill_cost [speed] * (regs_needed - available_regs);
6103 : : /* If the number of candidates runs out available registers, we penalize
6104 : : extra candidate registers using target_spill_cost * 2. Because it is
6105 : : more expensive to spill induction variable than invariant. */
6106 : : else
6107 : 14680144 : cost = target_reg_cost [speed] * available_regs
6108 : 14680144 : + target_spill_cost [speed] * (n_cands - available_regs) * 2
6109 : 14680144 : + target_spill_cost [speed] * (regs_needed - n_cands);
6110 : :
6111 : : /* Finally, add the number of candidates, so that we prefer eliminating
6112 : : induction variables if possible. */
6113 : 442818292 : return cost + n_cands;
6114 : : }
6115 : :
6116 : : /* For each size of the induction variable set determine the penalty. */
6117 : :
6118 : : static void
6119 : 619938 : determine_set_costs (struct ivopts_data *data)
6120 : : {
6121 : 619938 : unsigned j, n;
6122 : 619938 : gphi *phi;
6123 : 619938 : gphi_iterator psi;
6124 : 619938 : tree op;
6125 : 619938 : class loop *loop = data->current_loop;
6126 : 619938 : bitmap_iterator bi;
6127 : :
6128 : 619938 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6129 : : {
6130 : 67 : fprintf (dump_file, "<Global Costs>:\n");
6131 : 67 : fprintf (dump_file, " target_avail_regs %d\n", target_avail_regs);
6132 : 67 : fprintf (dump_file, " target_clobbered_regs %d\n", target_clobbered_regs);
6133 : 67 : fprintf (dump_file, " target_reg_cost %d\n", target_reg_cost[data->speed]);
6134 : 67 : fprintf (dump_file, " target_spill_cost %d\n", target_spill_cost[data->speed]);
6135 : : }
6136 : :
6137 : 619938 : n = 0;
6138 : 2256089 : for (psi = gsi_start_phis (loop->header); !gsi_end_p (psi); gsi_next (&psi))
6139 : : {
6140 : 1636151 : phi = psi.phi ();
6141 : 1636151 : op = PHI_RESULT (phi);
6142 : :
6143 : 3272302 : if (virtual_operand_p (op))
6144 : 279381 : continue;
6145 : :
6146 : 1356770 : if (get_iv (data, op))
6147 : 1098389 : continue;
6148 : :
6149 : 481183 : if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
6150 : 481098 : && !INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
6151 : 100791 : continue;
6152 : :
6153 : 157590 : n++;
6154 : : }
6155 : :
6156 : 5884571 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (data->relevant, 0, j, bi)
6157 : : {
6158 : 5264633 : struct version_info *info = ver_info (data, j);
6159 : :
6160 : 5264633 : if (info->inv_id && info->has_nonlin_use)
6161 : 462489 : n++;
6162 : : }
6163 : :
6164 : 619938 : data->regs_used = n;
6165 : 619938 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6166 : 67 : fprintf (dump_file, " regs_used %d\n", n);
6167 : :
6168 : 619938 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6169 : : {
6170 : 67 : fprintf (dump_file, " cost for size:\n");
6171 : 67 : fprintf (dump_file, " ivs\tcost\n");
6172 : 2144 : for (j = 0; j <= 2 * target_avail_regs; j++)
6173 : 2077 : fprintf (dump_file, " %d\t%d\n", j,
6174 : : ivopts_estimate_reg_pressure (data, 0, j));
6175 : 67 : fprintf (dump_file, "\n");
6176 : : }
6177 : 619938 : }
6178 : :
6179 : : /* Returns true if A is a cheaper cost pair than B. */
6180 : :
6181 : : static bool
6182 : 97277494 : cheaper_cost_pair (class cost_pair *a, class cost_pair *b)
6183 : : {
6184 : 97277494 : if (!a)
6185 : : return false;
6186 : :
6187 : 90563043 : if (!b)
6188 : : return true;
6189 : :
6190 : 86877399 : if (a->cost < b->cost)
6191 : : return true;
6192 : :
6193 : 65059916 : if (b->cost < a->cost)
6194 : : return false;
6195 : :
6196 : : /* In case the costs are the same, prefer the cheaper candidate. */
6197 : 38689653 : if (a->cand->cost < b->cand->cost)
6198 : : return true;
6199 : :
6200 : : return false;
6201 : : }
6202 : :
6203 : : /* Compare if A is a more expensive cost pair than B. Return 1, 0 and -1
6204 : : for more expensive, equal and cheaper respectively. */
6205 : :
6206 : : static int
6207 : 34242417 : compare_cost_pair (class cost_pair *a, class cost_pair *b)
6208 : : {
6209 : 34242417 : if (cheaper_cost_pair (a, b))
6210 : : return -1;
6211 : 26624236 : if (cheaper_cost_pair (b, a))
6212 : 15482214 : return 1;
6213 : :
6214 : : return 0;
6215 : : }
6216 : :
6217 : : /* Returns candidate by that USE is expressed in IVS. */
6218 : :
6219 : : static class cost_pair *
6220 : 288190801 : iv_ca_cand_for_group (class iv_ca *ivs, struct iv_group *group)
6221 : : {
6222 : 288190801 : return ivs->cand_for_group[group->id];
6223 : : }
6224 : :
6225 : : /* Computes the cost field of IVS structure. */
6226 : :
6227 : : static void
6228 : 442815960 : iv_ca_recount_cost (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs)
6229 : : {
6230 : 442815960 : comp_cost cost = ivs->cand_use_cost;
6231 : :
6232 : 442815960 : cost += ivs->cand_cost;
6233 : 442815960 : cost += ivopts_estimate_reg_pressure (data, ivs->n_invs, ivs->n_cands);
6234 : 442815960 : ivs->cost = cost;
6235 : 442815960 : }
6236 : :
6237 : : /* Remove use of invariants in set INVS by decreasing counter in N_INV_USES
6238 : : and IVS. */
6239 : :
6240 : : static void
6241 : 618203030 : iv_ca_set_remove_invs (class iv_ca *ivs, bitmap invs, unsigned *n_inv_uses)
6242 : : {
6243 : 618203030 : bitmap_iterator bi;
6244 : 618203030 : unsigned iid;
6245 : :
6246 : 618203030 : if (!invs)
6247 : 512896435 : return;
6248 : :
6249 : 105306595 : gcc_assert (n_inv_uses != NULL);
6250 : 183205475 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (invs, 0, iid, bi)
6251 : : {
6252 : 77898880 : n_inv_uses[iid]--;
6253 : 77898880 : if (n_inv_uses[iid] == 0)
6254 : 60570451 : ivs->n_invs--;
6255 : : }
6256 : : }
6257 : :
6258 : : /* Set USE not to be expressed by any candidate in IVS. */
6259 : :
6260 : : static void
6261 : 219523538 : iv_ca_set_no_cp (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6262 : : struct iv_group *group)
6263 : : {
6264 : 219523538 : unsigned gid = group->id, cid;
6265 : 219523538 : class cost_pair *cp;
6266 : :
6267 : 219523538 : cp = ivs->cand_for_group[gid];
6268 : 219523538 : if (!cp)
6269 : : return;
6270 : 219523538 : cid = cp->cand->id;
6271 : :
6272 : 219523538 : ivs->bad_groups++;
6273 : 219523538 : ivs->cand_for_group[gid] = NULL;
6274 : 219523538 : ivs->n_cand_uses[cid]--;
6275 : :
6276 : 219523538 : if (ivs->n_cand_uses[cid] == 0)
6277 : : {
6278 : 89577977 : bitmap_clear_bit (ivs->cands, cid);
6279 : 89577977 : if (!cp->cand->doloop_p || !targetm.have_count_reg_decr_p)
6280 : 89577977 : ivs->n_cands--;
6281 : 89577977 : ivs->cand_cost -= cp->cand->cost;
6282 : 89577977 : iv_ca_set_remove_invs (ivs, cp->cand->inv_vars, ivs->n_inv_var_uses);
6283 : 89577977 : iv_ca_set_remove_invs (ivs, cp->cand->inv_exprs, ivs->n_inv_expr_uses);
6284 : : }
6285 : :
6286 : 219523538 : ivs->cand_use_cost -= cp->cost;
6287 : 219523538 : iv_ca_set_remove_invs (ivs, cp->inv_vars, ivs->n_inv_var_uses);
6288 : 219523538 : iv_ca_set_remove_invs (ivs, cp->inv_exprs, ivs->n_inv_expr_uses);
6289 : 219523538 : iv_ca_recount_cost (data, ivs);
6290 : : }
6291 : :
6292 : : /* Add use of invariants in set INVS by increasing counter in N_INV_USES and
6293 : : IVS. */
6294 : :
6295 : : static void
6296 : 628929272 : iv_ca_set_add_invs (class iv_ca *ivs, bitmap invs, unsigned *n_inv_uses)
6297 : : {
6298 : 628929272 : bitmap_iterator bi;
6299 : 628929272 : unsigned iid;
6300 : :
6301 : 628929272 : if (!invs)
6302 : 522552752 : return;
6303 : :
6304 : 106376520 : gcc_assert (n_inv_uses != NULL);
6305 : 185199053 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (invs, 0, iid, bi)
6306 : : {
6307 : 78822533 : n_inv_uses[iid]++;
6308 : 78822533 : if (n_inv_uses[iid] == 1)
6309 : 61419283 : ivs->n_invs++;
6310 : : }
6311 : : }
6312 : :
6313 : : /* Set cost pair for GROUP in set IVS to CP. */
6314 : :
6315 : : static void
6316 : 238213218 : iv_ca_set_cp (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6317 : : struct iv_group *group, class cost_pair *cp)
6318 : : {
6319 : 238213218 : unsigned gid = group->id, cid;
6320 : :
6321 : 238213218 : if (ivs->cand_for_group[gid] == cp)
6322 : : return;
6323 : :
6324 : 223292422 : if (ivs->cand_for_group[gid])
6325 : 205239800 : iv_ca_set_no_cp (data, ivs, group);
6326 : :
6327 : 223292422 : if (cp)
6328 : : {
6329 : 223292422 : cid = cp->cand->id;
6330 : :
6331 : 223292422 : ivs->bad_groups--;
6332 : 223292422 : ivs->cand_for_group[gid] = cp;
6333 : 223292422 : ivs->n_cand_uses[cid]++;
6334 : 223292422 : if (ivs->n_cand_uses[cid] == 1)
6335 : : {
6336 : 91172214 : bitmap_set_bit (ivs->cands, cid);
6337 : 91172214 : if (!cp->cand->doloop_p || !targetm.have_count_reg_decr_p)
6338 : 91172214 : ivs->n_cands++;
6339 : 91172214 : ivs->cand_cost += cp->cand->cost;
6340 : 91172214 : iv_ca_set_add_invs (ivs, cp->cand->inv_vars, ivs->n_inv_var_uses);
6341 : 91172214 : iv_ca_set_add_invs (ivs, cp->cand->inv_exprs, ivs->n_inv_expr_uses);
6342 : : }
6343 : :
6344 : 223292422 : ivs->cand_use_cost += cp->cost;
6345 : 223292422 : iv_ca_set_add_invs (ivs, cp->inv_vars, ivs->n_inv_var_uses);
6346 : 223292422 : iv_ca_set_add_invs (ivs, cp->inv_exprs, ivs->n_inv_expr_uses);
6347 : 223292422 : iv_ca_recount_cost (data, ivs);
6348 : : }
6349 : : }
6350 : :
6351 : : /* Extend set IVS by expressing USE by some of the candidates in it
6352 : : if possible. Consider all important candidates if candidates in
6353 : : set IVS don't give any result. */
6354 : :
6355 : : static void
6356 : 3769980 : iv_ca_add_group (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6357 : : struct iv_group *group)
6358 : : {
6359 : 3769980 : class cost_pair *best_cp = NULL, *cp;
6360 : 3769980 : bitmap_iterator bi;
6361 : 3769980 : unsigned i;
6362 : 3769980 : struct iv_cand *cand;
6363 : :
6364 : 3769980 : gcc_assert (ivs->upto >= group->id);
6365 : 3769980 : ivs->upto++;
6366 : 3769980 : ivs->bad_groups++;
6367 : :
6368 : 6903583 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (ivs->cands, 0, i, bi)
6369 : : {
6370 : 3133603 : cand = data->vcands[i];
6371 : 3133603 : cp = get_group_iv_cost (data, group, cand);
6372 : 3133603 : if (cheaper_cost_pair (cp, best_cp))
6373 : 2277988 : best_cp = cp;
6374 : : }
6375 : :
6376 : 3769980 : if (best_cp == NULL)
6377 : : {
6378 : 13781430 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (data->important_candidates, 0, i, bi)
6379 : : {
6380 : 12224221 : cand = data->vcands[i];
6381 : 12224221 : cp = get_group_iv_cost (data, group, cand);
6382 : 12224221 : if (cheaper_cost_pair (cp, best_cp))
6383 : 2760549 : best_cp = cp;
6384 : : }
6385 : : }
6386 : :
6387 : 3769980 : iv_ca_set_cp (data, ivs, group, best_cp);
6388 : 3769980 : }
6389 : :
6390 : : /* Get cost for assignment IVS. */
6391 : :
6392 : : static comp_cost
6393 : 93761624 : iv_ca_cost (class iv_ca *ivs)
6394 : : {
6395 : : /* This was a conditional expression but it triggered a bug in
6396 : : Sun C 5.5. */
6397 : 0 : if (ivs->bad_groups)
6398 : 84336 : return infinite_cost;
6399 : : else
6400 : 93677288 : return ivs->cost;
6401 : : }
6402 : :
6403 : : /* Compare if applying NEW_CP to GROUP for IVS introduces more invariants
6404 : : than OLD_CP. Return 1, 0 and -1 for more, equal and fewer invariants
6405 : : respectively. */
6406 : :
6407 : : static int
6408 : 43042436 : iv_ca_compare_deps (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6409 : : struct iv_group *group, class cost_pair *old_cp,
6410 : : class cost_pair *new_cp)
6411 : : {
6412 : 43042436 : gcc_assert (old_cp && new_cp && old_cp != new_cp);
6413 : 43042436 : unsigned old_n_invs = ivs->n_invs;
6414 : 43042436 : iv_ca_set_cp (data, ivs, group, new_cp);
6415 : 43042436 : unsigned new_n_invs = ivs->n_invs;
6416 : 43042436 : iv_ca_set_cp (data, ivs, group, old_cp);
6417 : :
6418 : 43042436 : return new_n_invs > old_n_invs ? 1 : (new_n_invs < old_n_invs ? -1 : 0);
6419 : : }
6420 : :
6421 : : /* Creates change of expressing GROUP by NEW_CP instead of OLD_CP and chains
6422 : : it before NEXT. */
6423 : :
6424 : : static struct iv_ca_delta *
6425 : 49285547 : iv_ca_delta_add (struct iv_group *group, class cost_pair *old_cp,
6426 : : class cost_pair *new_cp, struct iv_ca_delta *next)
6427 : : {
6428 : 0 : struct iv_ca_delta *change = XNEW (struct iv_ca_delta);
6429 : :
6430 : 49285547 : change->group = group;
6431 : 49285547 : change->old_cp = old_cp;
6432 : 49285547 : change->new_cp = new_cp;
6433 : 49285547 : change->next = next;
6434 : :
6435 : 49285547 : return change;
6436 : : }
6437 : :
6438 : : /* Joins two lists of changes L1 and L2. Destructive -- old lists
6439 : : are rewritten. */
6440 : :
6441 : : static struct iv_ca_delta *
6442 : 10200221 : iv_ca_delta_join (struct iv_ca_delta *l1, struct iv_ca_delta *l2)
6443 : : {
6444 : 10200221 : struct iv_ca_delta *last;
6445 : :
6446 : 0 : if (!l2)
6447 : : return l1;
6448 : :
6449 : 0 : if (!l1)
6450 : : return l2;
6451 : :
6452 : 4179990 : for (last = l1; last->next; last = last->next)
6453 : 1356432 : continue;
6454 : 2823558 : last->next = l2;
6455 : :
6456 : 2823558 : return l1;
6457 : 1356432 : }
6458 : :
6459 : : /* Reverse the list of changes DELTA, forming the inverse to it. */
6460 : :
6461 : : static struct iv_ca_delta *
6462 : 0 : iv_ca_delta_reverse (struct iv_ca_delta *delta)
6463 : : {
6464 : 0 : struct iv_ca_delta *act, *next, *prev = NULL;
6465 : :
6466 : 178263590 : for (act = delta; act; act = next)
6467 : : {
6468 : 92494080 : next = act->next;
6469 : 92494080 : act->next = prev;
6470 : 92494080 : prev = act;
6471 : :
6472 : 92494080 : std::swap (act->old_cp, act->new_cp);
6473 : : }
6474 : :
6475 : 0 : return prev;
6476 : : }
6477 : :
6478 : : /* Commit changes in DELTA to IVS. If FORWARD is false, the changes are
6479 : : reverted instead. */
6480 : :
6481 : : static void
6482 : 90148124 : iv_ca_delta_commit (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6483 : : struct iv_ca_delta *delta, bool forward)
6484 : : {
6485 : 90148124 : class cost_pair *from, *to;
6486 : 90148124 : struct iv_ca_delta *act;
6487 : :
6488 : 90148124 : if (!forward)
6489 : 90148124 : delta = iv_ca_delta_reverse (delta);
6490 : :
6491 : 188240562 : for (act = delta; act; act = act->next)
6492 : : {
6493 : 98092438 : from = act->old_cp;
6494 : 98092438 : to = act->new_cp;
6495 : 98092438 : gcc_assert (iv_ca_cand_for_group (ivs, act->group) == from);
6496 : 98092438 : iv_ca_set_cp (data, ivs, act->group, to);
6497 : : }
6498 : :
6499 : 90148124 : if (!forward)
6500 : 90148124 : iv_ca_delta_reverse (delta);
6501 : 90148124 : }
6502 : :
6503 : : /* Returns true if CAND is used in IVS. */
6504 : :
6505 : : static bool
6506 : 36121619 : iv_ca_cand_used_p (class iv_ca *ivs, struct iv_cand *cand)
6507 : : {
6508 : 36121619 : return ivs->n_cand_uses[cand->id] > 0;
6509 : : }
6510 : :
6511 : : /* Returns number of induction variable candidates in the set IVS. */
6512 : :
6513 : : static unsigned
6514 : 16503089 : iv_ca_n_cands (class iv_ca *ivs)
6515 : : {
6516 : 16503089 : return ivs->n_cands;
6517 : : }
6518 : :
6519 : : /* Free the list of changes DELTA. */
6520 : :
6521 : : static void
6522 : 51729399 : iv_ca_delta_free (struct iv_ca_delta **delta)
6523 : : {
6524 : 51729399 : struct iv_ca_delta *act, *next;
6525 : :
6526 : 101014946 : for (act = *delta; act; act = next)
6527 : : {
6528 : 49285547 : next = act->next;
6529 : 49285547 : free (act);
6530 : : }
6531 : :
6532 : 51729399 : *delta = NULL;
6533 : 51729399 : }
6534 : :
6535 : : /* Allocates new iv candidates assignment. */
6536 : :
6537 : : static class iv_ca *
6538 : 1239876 : iv_ca_new (struct ivopts_data *data)
6539 : : {
6540 : 1239876 : class iv_ca *nw = XNEW (class iv_ca);
6541 : :
6542 : 1239876 : nw->upto = 0;
6543 : 1239876 : nw->bad_groups = 0;
6544 : 2479752 : nw->cand_for_group = XCNEWVEC (class cost_pair *,
6545 : : data->vgroups.length ());
6546 : 2479752 : nw->n_cand_uses = XCNEWVEC (unsigned, data->vcands.length ());
6547 : 1239876 : nw->cands = BITMAP_ALLOC (NULL);
6548 : 1239876 : nw->n_cands = 0;
6549 : 1239876 : nw->n_invs = 0;
6550 : 1239876 : nw->cand_use_cost = no_cost;
6551 : 1239876 : nw->cand_cost = 0;
6552 : 1239876 : nw->n_inv_var_uses = XCNEWVEC (unsigned, data->max_inv_var_id + 1);
6553 : 1239876 : nw->n_inv_expr_uses = XCNEWVEC (unsigned, data->max_inv_expr_id + 1);
6554 : 1239876 : nw->cost = no_cost;
6555 : :
6556 : 1239876 : return nw;
6557 : : }
6558 : :
6559 : : /* Free memory occupied by the set IVS. */
6560 : :
6561 : : static void
6562 : 1239876 : iv_ca_free (class iv_ca **ivs)
6563 : : {
6564 : 1239876 : free ((*ivs)->cand_for_group);
6565 : 1239876 : free ((*ivs)->n_cand_uses);
6566 : 1239876 : BITMAP_FREE ((*ivs)->cands);
6567 : 1239876 : free ((*ivs)->n_inv_var_uses);
6568 : 1239876 : free ((*ivs)->n_inv_expr_uses);
6569 : 1239876 : free (*ivs);
6570 : 1239876 : *ivs = NULL;
6571 : 1239876 : }
6572 : :
6573 : : /* Dumps IVS to FILE. */
6574 : :
6575 : : static void
6576 : 255 : iv_ca_dump (struct ivopts_data *data, FILE *file, class iv_ca *ivs)
6577 : : {
6578 : 255 : unsigned i;
6579 : 255 : comp_cost cost = iv_ca_cost (ivs);
6580 : :
6581 : 255 : fprintf (file, " cost: %" PRId64 " (complexity %d)\n", cost.cost,
6582 : : cost.complexity);
6583 : 255 : fprintf (file, " reg_cost: %d\n",
6584 : : ivopts_estimate_reg_pressure (data, ivs->n_invs, ivs->n_cands));
6585 : 255 : fprintf (file, " cand_cost: %" PRId64 "\n cand_group_cost: "
6586 : : "%" PRId64 " (complexity %d)\n", ivs->cand_cost,
6587 : : ivs->cand_use_cost.cost, ivs->cand_use_cost.complexity);
6588 : 255 : bitmap_print (file, ivs->cands, " candidates: ","\n");
6589 : :
6590 : 1310 : for (i = 0; i < ivs->upto; i++)
6591 : : {
6592 : 1055 : struct iv_group *group = data->vgroups[i];
6593 : 1055 : class cost_pair *cp = iv_ca_cand_for_group (ivs, group);
6594 : 1055 : if (cp)
6595 : 1055 : fprintf (file, " group:%d --> iv_cand:%d, cost=("
6596 : 1055 : "%" PRId64 ",%d)\n", group->id, cp->cand->id,
6597 : : cp->cost.cost, cp->cost.complexity);
6598 : : else
6599 : 0 : fprintf (file, " group:%d --> ??\n", group->id);
6600 : : }
6601 : :
6602 : 255 : const char *pref = "";
6603 : 255 : fprintf (file, " invariant variables: ");
6604 : 1475 : for (i = 1; i <= data->max_inv_var_id; i++)
6605 : 965 : if (ivs->n_inv_var_uses[i])
6606 : : {
6607 : 140 : fprintf (file, "%s%d", pref, i);
6608 : 140 : pref = ", ";
6609 : : }
6610 : :
6611 : 255 : pref = "";
6612 : 255 : fprintf (file, "\n invariant expressions: ");
6613 : 2394 : for (i = 1; i <= data->max_inv_expr_id; i++)
6614 : 1884 : if (ivs->n_inv_expr_uses[i])
6615 : : {
6616 : 284 : fprintf (file, "%s%d", pref, i);
6617 : 284 : pref = ", ";
6618 : : }
6619 : :
6620 : 255 : fprintf (file, "\n\n");
6621 : 255 : }
6622 : :
6623 : : /* Try changing candidate in IVS to CAND for each use. Return cost of the
6624 : : new set, and store differences in DELTA. Number of induction variables
6625 : : in the new set is stored to N_IVS. MIN_NCAND is a flag. When it is true
6626 : : the function will try to find a solution with mimimal iv candidates. */
6627 : :
6628 : : static comp_cost
6629 : 27101183 : iv_ca_extend (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6630 : : struct iv_cand *cand, struct iv_ca_delta **delta,
6631 : : unsigned *n_ivs, bool min_ncand)
6632 : : {
6633 : 27101183 : unsigned i;
6634 : 27101183 : comp_cost cost;
6635 : 27101183 : struct iv_group *group;
6636 : 27101183 : class cost_pair *old_cp, *new_cp;
6637 : :
6638 : 27101183 : *delta = NULL;
6639 : 133441340 : for (i = 0; i < ivs->upto; i++)
6640 : : {
6641 : 106340157 : group = data->vgroups[i];
6642 : 106340157 : old_cp = iv_ca_cand_for_group (ivs, group);
6643 : :
6644 : 106340157 : if (old_cp
6645 : 106340157 : && old_cp->cand == cand)
6646 : 10598094 : continue;
6647 : :
6648 : 95742063 : new_cp = get_group_iv_cost (data, group, cand);
6649 : 95742063 : if (!new_cp)
6650 : 39345334 : continue;
6651 : :
6652 : 56396729 : if (!min_ncand)
6653 : : {
6654 : 43042436 : int cmp_invs = iv_ca_compare_deps (data, ivs, group, old_cp, new_cp);
6655 : : /* Skip if new_cp depends on more invariants. */
6656 : 43042436 : if (cmp_invs > 0)
6657 : 8800019 : continue;
6658 : :
6659 : 34242417 : int cmp_cost = compare_cost_pair (new_cp, old_cp);
6660 : : /* Skip if new_cp is not cheaper. */
6661 : 34242417 : if (cmp_cost > 0 || (cmp_cost == 0 && cmp_invs == 0))
6662 : 26250755 : continue;
6663 : : }
6664 : :
6665 : 21345955 : *delta = iv_ca_delta_add (group, old_cp, new_cp, *delta);
6666 : : }
6667 : :
6668 : 27101183 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, *delta, true);
6669 : 27101183 : cost = iv_ca_cost (ivs);
6670 : 27101183 : if (n_ivs)
6671 : 16503089 : *n_ivs = iv_ca_n_cands (ivs);
6672 : 27101183 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, *delta, false);
6673 : :
6674 : 27101183 : return cost;
6675 : : }
6676 : :
6677 : : /* Try narrowing set IVS by removing CAND. Return the cost of
6678 : : the new set and store the differences in DELTA. START is
6679 : : the candidate with which we start narrowing. */
6680 : :
6681 : : static comp_cost
6682 : 17497142 : iv_ca_narrow (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6683 : : struct iv_cand *cand, struct iv_cand *start,
6684 : : struct iv_ca_delta **delta)
6685 : : {
6686 : 17497142 : unsigned i, ci;
6687 : 17497142 : struct iv_group *group;
6688 : 17497142 : class cost_pair *old_cp, *new_cp, *cp;
6689 : 17497142 : bitmap_iterator bi;
6690 : 17497142 : struct iv_cand *cnd;
6691 : 17497142 : comp_cost cost, best_cost, acost;
6692 : :
6693 : 17497142 : *delta = NULL;
6694 : 78934602 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
6695 : : {
6696 : 73351251 : group = data->vgroups[i];
6697 : :
6698 : 73351251 : old_cp = iv_ca_cand_for_group (ivs, group);
6699 : 73351251 : if (old_cp->cand != cand)
6700 : 49808369 : continue;
6701 : :
6702 : 23542882 : best_cost = iv_ca_cost (ivs);
6703 : : /* Start narrowing with START. */
6704 : 23542882 : new_cp = get_group_iv_cost (data, group, start);
6705 : :
6706 : 23542882 : if (data->consider_all_candidates)
6707 : : {
6708 : 99053802 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (ivs->cands, 0, ci, bi)
6709 : : {
6710 : 76251225 : if (ci == cand->id || (start && ci == start->id))
6711 : 38762127 : continue;
6712 : :
6713 : 37489098 : cnd = data->vcands[ci];
6714 : :
6715 : 37489098 : cp = get_group_iv_cost (data, group, cnd);
6716 : 37489098 : if (!cp)
6717 : 22192121 : continue;
6718 : :
6719 : 15296977 : iv_ca_set_cp (data, ivs, group, cp);
6720 : 15296977 : acost = iv_ca_cost (ivs);
6721 : :
6722 : 15296977 : if (acost < best_cost)
6723 : : {
6724 : 2175245 : best_cost = acost;
6725 : 2175245 : new_cp = cp;
6726 : : }
6727 : : }
6728 : : }
6729 : : else
6730 : : {
6731 : 2612236 : EXECUTE_IF_AND_IN_BITMAP (group->related_cands, ivs->cands, 0, ci, bi)
6732 : : {
6733 : 1871931 : if (ci == cand->id || (start && ci == start->id))
6734 : 1043956 : continue;
6735 : :
6736 : 827975 : cnd = data->vcands[ci];
6737 : :
6738 : 827975 : cp = get_group_iv_cost (data, group, cnd);
6739 : 827975 : if (!cp)
6740 : 0 : continue;
6741 : :
6742 : 827975 : iv_ca_set_cp (data, ivs, group, cp);
6743 : 827975 : acost = iv_ca_cost (ivs);
6744 : :
6745 : 827975 : if (acost < best_cost)
6746 : : {
6747 : 29138 : best_cost = acost;
6748 : 29138 : new_cp = cp;
6749 : : }
6750 : : }
6751 : : }
6752 : : /* Restore to old cp for use. */
6753 : 23542882 : iv_ca_set_cp (data, ivs, group, old_cp);
6754 : :
6755 : 23542882 : if (!new_cp)
6756 : : {
6757 : 11913791 : iv_ca_delta_free (delta);
6758 : 11913791 : return infinite_cost;
6759 : : }
6760 : :
6761 : 11629091 : *delta = iv_ca_delta_add (group, old_cp, new_cp, *delta);
6762 : : }
6763 : :
6764 : 5583351 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, *delta, true);
6765 : 5583351 : cost = iv_ca_cost (ivs);
6766 : 5583351 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, *delta, false);
6767 : :
6768 : 5583351 : return cost;
6769 : : }
6770 : :
6771 : : /* Try optimizing the set of candidates IVS by removing candidates different
6772 : : from to EXCEPT_CAND from it. Return cost of the new set, and store
6773 : : differences in DELTA. */
6774 : :
6775 : : static comp_cost
6776 : 11466633 : iv_ca_prune (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6777 : : struct iv_cand *except_cand, struct iv_ca_delta **delta)
6778 : : {
6779 : 11466633 : bitmap_iterator bi;
6780 : 11466633 : struct iv_ca_delta *act_delta, *best_delta;
6781 : 11466633 : unsigned i;
6782 : 11466633 : comp_cost best_cost, acost;
6783 : 11466633 : struct iv_cand *cand;
6784 : :
6785 : 11466633 : best_delta = NULL;
6786 : 11466633 : best_cost = iv_ca_cost (ivs);
6787 : :
6788 : 36968083 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (ivs->cands, 0, i, bi)
6789 : : {
6790 : 25501450 : cand = data->vcands[i];
6791 : :
6792 : 25501450 : if (cand == except_cand)
6793 : 8004308 : continue;
6794 : :
6795 : 17497142 : acost = iv_ca_narrow (data, ivs, cand, except_cand, &act_delta);
6796 : :
6797 : 17497142 : if (acost < best_cost)
6798 : : {
6799 : 3015201 : best_cost = acost;
6800 : 3015201 : iv_ca_delta_free (&best_delta);
6801 : 3015201 : best_delta = act_delta;
6802 : : }
6803 : : else
6804 : 14481941 : iv_ca_delta_free (&act_delta);
6805 : : }
6806 : :
6807 : 11466633 : if (!best_delta)
6808 : : {
6809 : 8641145 : *delta = NULL;
6810 : 8641145 : return best_cost;
6811 : : }
6812 : :
6813 : : /* Recurse to possibly remove other unnecessary ivs. */
6814 : 2825488 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, best_delta, true);
6815 : 2825488 : best_cost = iv_ca_prune (data, ivs, except_cand, delta);
6816 : 2825488 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, best_delta, false);
6817 : 2825488 : *delta = iv_ca_delta_join (best_delta, *delta);
6818 : 2825488 : return best_cost;
6819 : : }
6820 : :
6821 : : /* Check if CAND_IDX is a candidate other than OLD_CAND and has
6822 : : cheaper local cost for GROUP than BEST_CP. Return pointer to
6823 : : the corresponding cost_pair, otherwise just return BEST_CP. */
6824 : :
6825 : : static class cost_pair*
6826 : 35830248 : cheaper_cost_with_cand (struct ivopts_data *data, struct iv_group *group,
6827 : : unsigned int cand_idx, struct iv_cand *old_cand,
6828 : : class cost_pair *best_cp)
6829 : : {
6830 : 35830248 : struct iv_cand *cand;
6831 : 35830248 : class cost_pair *cp;
6832 : :
6833 : 35830248 : gcc_assert (old_cand != NULL && best_cp != NULL);
6834 : 35830248 : if (cand_idx == old_cand->id)
6835 : : return best_cp;
6836 : :
6837 : 32490961 : cand = data->vcands[cand_idx];
6838 : 32490961 : cp = get_group_iv_cost (data, group, cand);
6839 : 32490961 : if (cp != NULL && cheaper_cost_pair (cp, best_cp))
6840 : : return cp;
6841 : :
6842 : : return best_cp;
6843 : : }
6844 : :
6845 : : /* Try breaking local optimal fixed-point for IVS by replacing candidates
6846 : : which are used by more than one iv uses. For each of those candidates,
6847 : : this function tries to represent iv uses under that candidate using
6848 : : other ones with lower local cost, then tries to prune the new set.
6849 : : If the new set has lower cost, It returns the new cost after recording
6850 : : candidate replacement in list DELTA. */
6851 : :
6852 : : static comp_cost
6853 : 1238780 : iv_ca_replace (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6854 : : struct iv_ca_delta **delta)
6855 : : {
6856 : 1238780 : bitmap_iterator bi, bj;
6857 : 1238780 : unsigned int i, j, k;
6858 : 1238780 : struct iv_cand *cand;
6859 : 1238780 : comp_cost orig_cost, acost;
6860 : 1238780 : struct iv_ca_delta *act_delta, *tmp_delta;
6861 : 1238780 : class cost_pair *old_cp, *best_cp = NULL;
6862 : :
6863 : 1238780 : *delta = NULL;
6864 : 1238780 : orig_cost = iv_ca_cost (ivs);
6865 : :
6866 : 2777492 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (ivs->cands, 0, i, bi)
6867 : : {
6868 : 1564414 : if (ivs->n_cand_uses[i] == 1
6869 : 1250268 : || ivs->n_cand_uses[i] > ALWAYS_PRUNE_CAND_SET_BOUND)
6870 : 319550 : continue;
6871 : :
6872 : 1244864 : cand = data->vcands[i];
6873 : :
6874 : 1244864 : act_delta = NULL;
6875 : : /* Represent uses under current candidate using other ones with
6876 : : lower local cost. */
6877 : 5883463 : for (j = 0; j < ivs->upto; j++)
6878 : : {
6879 : 4638599 : struct iv_group *group = data->vgroups[j];
6880 : 4638599 : old_cp = iv_ca_cand_for_group (ivs, group);
6881 : :
6882 : 4638599 : if (old_cp->cand != cand)
6883 : 1299312 : continue;
6884 : :
6885 : 3339287 : best_cp = old_cp;
6886 : 3339287 : if (data->consider_all_candidates)
6887 : 39065628 : for (k = 0; k < data->vcands.length (); k++)
6888 : 35736707 : best_cp = cheaper_cost_with_cand (data, group, k,
6889 : : old_cp->cand, best_cp);
6890 : : else
6891 : 103907 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (group->related_cands, 0, k, bj)
6892 : 93541 : best_cp = cheaper_cost_with_cand (data, group, k,
6893 : : old_cp->cand, best_cp);
6894 : :
6895 : 3339287 : if (best_cp == old_cp)
6896 : 1312524 : continue;
6897 : :
6898 : 2026763 : act_delta = iv_ca_delta_add (group, old_cp, best_cp, act_delta);
6899 : : }
6900 : : /* No need for further prune. */
6901 : 1244864 : if (!act_delta)
6902 : 201382 : continue;
6903 : :
6904 : : /* Prune the new candidate set. */
6905 : 1043482 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, act_delta, true);
6906 : 1043482 : acost = iv_ca_prune (data, ivs, NULL, &tmp_delta);
6907 : 1043482 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, act_delta, false);
6908 : 1043482 : act_delta = iv_ca_delta_join (act_delta, tmp_delta);
6909 : :
6910 : 1043482 : if (acost < orig_cost)
6911 : : {
6912 : 25702 : *delta = act_delta;
6913 : 25702 : return acost;
6914 : : }
6915 : : else
6916 : 1017780 : iv_ca_delta_free (&act_delta);
6917 : : }
6918 : :
6919 : 1213078 : return orig_cost;
6920 : : }
6921 : :
6922 : : /* Tries to extend the sets IVS in the best possible way in order to
6923 : : express the GROUP. If ORIGINALP is true, prefer candidates from
6924 : : the original set of IVs, otherwise favor important candidates not
6925 : : based on any memory object. */
6926 : :
6927 : : static bool
6928 : 3769980 : try_add_cand_for (struct ivopts_data *data, class iv_ca *ivs,
6929 : : struct iv_group *group, bool originalp)
6930 : : {
6931 : 3769980 : comp_cost best_cost, act_cost;
6932 : 3769980 : unsigned i;
6933 : 3769980 : bitmap_iterator bi;
6934 : 3769980 : struct iv_cand *cand;
6935 : 3769980 : struct iv_ca_delta *best_delta = NULL, *act_delta;
6936 : 3769980 : class cost_pair *cp;
6937 : :
6938 : 3769980 : iv_ca_add_group (data, ivs, group);
6939 : 3769980 : best_cost = iv_ca_cost (ivs);
6940 : 3769980 : cp = iv_ca_cand_for_group (ivs, group);
6941 : 3769980 : if (cp)
6942 : : {
6943 : 3685644 : best_delta = iv_ca_delta_add (group, NULL, cp, NULL);
6944 : 3685644 : iv_ca_set_no_cp (data, ivs, group);
6945 : : }
6946 : :
6947 : : /* If ORIGINALP is true, try to find the original IV for the use. Otherwise
6948 : : first try important candidates not based on any memory object. Only if
6949 : : this fails, try the specific ones. Rationale -- in loops with many
6950 : : variables the best choice often is to use just one generic biv. If we
6951 : : added here many ivs specific to the uses, the optimization algorithm later
6952 : : would be likely to get stuck in a local minimum, thus causing us to create
6953 : : too many ivs. The approach from few ivs to more seems more likely to be
6954 : : successful -- starting from few ivs, replacing an expensive use by a
6955 : : specific iv should always be a win. */
6956 : 35982500 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (group->related_cands, 0, i, bi)
6957 : : {
6958 : 32212520 : cand = data->vcands[i];
6959 : :
6960 : 32212520 : if (originalp && cand->pos !=IP_ORIGINAL)
6961 : 12765461 : continue;
6962 : :
6963 : 16106260 : if (!originalp && cand->iv->base_object != NULL_TREE)
6964 : 2484197 : continue;
6965 : :
6966 : 16962862 : if (iv_ca_cand_used_p (ivs, cand))
6967 : 1586333 : continue;
6968 : :
6969 : 15376529 : cp = get_group_iv_cost (data, group, cand);
6970 : 15376529 : if (!cp)
6971 : 4891807 : continue;
6972 : :
6973 : 10484722 : iv_ca_set_cp (data, ivs, group, cp);
6974 : 10484722 : act_cost = iv_ca_extend (data, ivs, cand, &act_delta, NULL,
6975 : : true);
6976 : 10484722 : iv_ca_set_no_cp (data, ivs, group);
6977 : 10484722 : act_delta = iv_ca_delta_add (group, NULL, cp, act_delta);
6978 : :
6979 : 10484722 : if (act_cost < best_cost)
6980 : : {
6981 : 418294 : best_cost = act_cost;
6982 : :
6983 : 418294 : iv_ca_delta_free (&best_delta);
6984 : 418294 : best_delta = act_delta;
6985 : : }
6986 : : else
6987 : 10066428 : iv_ca_delta_free (&act_delta);
6988 : : }
6989 : :
6990 : 3769980 : if (best_cost.infinite_cost_p ())
6991 : : {
6992 : 688886 : for (i = 0; i < group->n_map_members; i++)
6993 : : {
6994 : 627646 : cp = group->cost_map + i;
6995 : 627646 : cand = cp->cand;
6996 : 627646 : if (!cand)
6997 : 514274 : continue;
6998 : :
6999 : : /* Already tried this. */
7000 : 113372 : if (cand->important)
7001 : : {
7002 : 0 : if (originalp && cand->pos == IP_ORIGINAL)
7003 : 0 : continue;
7004 : 0 : if (!originalp && cand->iv->base_object == NULL_TREE)
7005 : 0 : continue;
7006 : : }
7007 : :
7008 : 113372 : if (iv_ca_cand_used_p (ivs, cand))
7009 : 0 : continue;
7010 : :
7011 : 113372 : act_delta = NULL;
7012 : 113372 : iv_ca_set_cp (data, ivs, group, cp);
7013 : 113372 : act_cost = iv_ca_extend (data, ivs, cand, &act_delta, NULL, true);
7014 : 113372 : iv_ca_set_no_cp (data, ivs, group);
7015 : 113372 : act_delta = iv_ca_delta_add (group,
7016 : : iv_ca_cand_for_group (ivs, group),
7017 : : cp, act_delta);
7018 : :
7019 : 113372 : if (act_cost < best_cost)
7020 : : {
7021 : 63778 : best_cost = act_cost;
7022 : :
7023 : 63778 : if (best_delta)
7024 : 3634 : iv_ca_delta_free (&best_delta);
7025 : 63778 : best_delta = act_delta;
7026 : : }
7027 : : else
7028 : 49594 : iv_ca_delta_free (&act_delta);
7029 : : }
7030 : : }
7031 : :
7032 : 3769980 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, best_delta, true);
7033 : 3769980 : iv_ca_delta_free (&best_delta);
7034 : :
7035 : 3769980 : return !best_cost.infinite_cost_p ();
7036 : : }
7037 : :
7038 : : /* Finds an initial assignment of candidates to uses. */
7039 : :
7040 : : static class iv_ca *
7041 : 1239876 : get_initial_solution (struct ivopts_data *data, bool originalp)
7042 : : {
7043 : 1239876 : unsigned i;
7044 : 1239876 : class iv_ca *ivs = iv_ca_new (data);
7045 : :
7046 : 5008760 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
7047 : 3769980 : if (!try_add_cand_for (data, ivs, data->vgroups[i], originalp))
7048 : : {
7049 : 1096 : iv_ca_free (&ivs);
7050 : 1096 : return NULL;
7051 : : }
7052 : :
7053 : : return ivs;
7054 : : }
7055 : :
7056 : : /* Tries to improve set of induction variables IVS. TRY_REPLACE_P
7057 : : points to a bool variable, this function tries to break local
7058 : : optimal fixed-point by replacing candidates in IVS if it's true. */
7059 : :
7060 : : static bool
7061 : 1847414 : try_improve_iv_set (struct ivopts_data *data,
7062 : : class iv_ca *ivs, bool *try_replace_p)
7063 : : {
7064 : 1847414 : unsigned i, n_ivs;
7065 : 1847414 : comp_cost acost, best_cost = iv_ca_cost (ivs);
7066 : 1847414 : struct iv_ca_delta *best_delta = NULL, *act_delta, *tmp_delta;
7067 : 1847414 : struct iv_cand *cand;
7068 : :
7069 : : /* Try extending the set of induction variables by one. */
7070 : 20892799 : for (i = 0; i < data->vcands.length (); i++)
7071 : : {
7072 : 19045385 : cand = data->vcands[i];
7073 : :
7074 : 19045385 : if (iv_ca_cand_used_p (ivs, cand))
7075 : 2542296 : continue;
7076 : :
7077 : 16503089 : acost = iv_ca_extend (data, ivs, cand, &act_delta, &n_ivs, false);
7078 : 16503089 : if (!act_delta)
7079 : 10118967 : continue;
7080 : :
7081 : : /* If we successfully added the candidate and the set is small enough,
7082 : : try optimizing it by removing other candidates. */
7083 : 6384122 : if (n_ivs <= ALWAYS_PRUNE_CAND_SET_BOUND)
7084 : : {
7085 : 6331251 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, act_delta, true);
7086 : 6331251 : acost = iv_ca_prune (data, ivs, cand, &tmp_delta);
7087 : 6331251 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, act_delta, false);
7088 : 6331251 : act_delta = iv_ca_delta_join (act_delta, tmp_delta);
7089 : : }
7090 : :
7091 : 6384122 : if (acost < best_cost)
7092 : : {
7093 : 696343 : best_cost = acost;
7094 : 696343 : iv_ca_delta_free (&best_delta);
7095 : 696343 : best_delta = act_delta;
7096 : : }
7097 : : else
7098 : 5687779 : iv_ca_delta_free (&act_delta);
7099 : : }
7100 : :
7101 : 1847414 : if (!best_delta)
7102 : : {
7103 : : /* Try removing the candidates from the set instead. */
7104 : 1266412 : best_cost = iv_ca_prune (data, ivs, NULL, &best_delta);
7105 : :
7106 : 1266412 : if (!best_delta && *try_replace_p)
7107 : : {
7108 : 1238780 : *try_replace_p = false;
7109 : : /* So far candidate selecting algorithm tends to choose fewer IVs
7110 : : so that it can handle cases in which loops have many variables
7111 : : but the best choice is often to use only one general biv. One
7112 : : weakness is it can't handle opposite cases, in which different
7113 : : candidates should be chosen with respect to each use. To solve
7114 : : the problem, we replace candidates in a manner described by the
7115 : : comments of iv_ca_replace, thus give general algorithm a chance
7116 : : to break local optimal fixed-point in these cases. */
7117 : 1238780 : best_cost = iv_ca_replace (data, ivs, &best_delta);
7118 : : }
7119 : :
7120 : 1266412 : if (!best_delta)
7121 : : return false;
7122 : : }
7123 : :
7124 : 608634 : iv_ca_delta_commit (data, ivs, best_delta, true);
7125 : 608634 : iv_ca_delta_free (&best_delta);
7126 : 1217268 : return best_cost == iv_ca_cost (ivs);
7127 : : }
7128 : :
7129 : : /* Attempts to find the optimal set of induction variables. We do simple
7130 : : greedy heuristic -- we try to replace at most one candidate in the selected
7131 : : solution and remove the unused ivs while this improves the cost. */
7132 : :
7133 : : static class iv_ca *
7134 : 1239876 : find_optimal_iv_set_1 (struct ivopts_data *data, bool originalp)
7135 : : {
7136 : 1239876 : class iv_ca *set;
7137 : 1239876 : bool try_replace_p = true;
7138 : :
7139 : : /* Get the initial solution. */
7140 : 1239876 : set = get_initial_solution (data, originalp);
7141 : 1239876 : if (!set)
7142 : : {
7143 : 1096 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7144 : 0 : fprintf (dump_file, "Unable to substitute for ivs, failed.\n");
7145 : 1096 : return NULL;
7146 : : }
7147 : :
7148 : 1238780 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7149 : : {
7150 : 134 : fprintf (dump_file, "Initial set of candidates:\n");
7151 : 134 : iv_ca_dump (data, dump_file, set);
7152 : : }
7153 : :
7154 : 1847414 : while (try_improve_iv_set (data, set, &try_replace_p))
7155 : : {
7156 : 608634 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7157 : : {
7158 : 121 : fprintf (dump_file, "Improved to:\n");
7159 : 121 : iv_ca_dump (data, dump_file, set);
7160 : : }
7161 : : }
7162 : :
7163 : : /* If the set has infinite_cost, it can't be optimal. */
7164 : 2477560 : if (iv_ca_cost (set).infinite_cost_p ())
7165 : : {
7166 : 0 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7167 : 0 : fprintf (dump_file,
7168 : : "Overflow to infinite cost in try_improve_iv_set.\n");
7169 : 0 : iv_ca_free (&set);
7170 : : }
7171 : 1238780 : return set;
7172 : : }
7173 : :
7174 : : static class iv_ca *
7175 : 619938 : find_optimal_iv_set (struct ivopts_data *data)
7176 : : {
7177 : 619938 : unsigned i;
7178 : 619938 : comp_cost cost, origcost;
7179 : 619938 : class iv_ca *set, *origset;
7180 : :
7181 : : /* Determine the cost based on a strategy that starts with original IVs,
7182 : : and try again using a strategy that prefers candidates not based
7183 : : on any IVs. */
7184 : 619938 : origset = find_optimal_iv_set_1 (data, true);
7185 : 619938 : set = find_optimal_iv_set_1 (data, false);
7186 : :
7187 : 619938 : if (!origset && !set)
7188 : : return NULL;
7189 : :
7190 : 619390 : origcost = origset ? iv_ca_cost (origset) : infinite_cost;
7191 : 619390 : cost = set ? iv_ca_cost (set) : infinite_cost;
7192 : :
7193 : 619390 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7194 : : {
7195 : 67 : fprintf (dump_file, "Original cost %" PRId64 " (complexity %d)\n\n",
7196 : : origcost.cost, origcost.complexity);
7197 : 67 : fprintf (dump_file, "Final cost %" PRId64 " (complexity %d)\n\n",
7198 : : cost.cost, cost.complexity);
7199 : : }
7200 : :
7201 : : /* Choose the one with the best cost. */
7202 : 619390 : if (origcost <= cost)
7203 : : {
7204 : 587354 : if (set)
7205 : 587354 : iv_ca_free (&set);
7206 : 587354 : set = origset;
7207 : : }
7208 : 32036 : else if (origset)
7209 : 32036 : iv_ca_free (&origset);
7210 : :
7211 : 2503339 : for (i = 0; i < data->vgroups.length (); i++)
7212 : : {
7213 : 1883949 : struct iv_group *group = data->vgroups[i];
7214 : 1883949 : group->selected = iv_ca_cand_for_group (set, group)->cand;
7215 : : }
7216 : :
7217 : 619390 : return set;
7218 : : }
7219 : :
7220 : : /* Creates a new induction variable corresponding to CAND. */
7221 : :
7222 : : static void
7223 : 778433 : create_new_iv (struct ivopts_data *data, struct iv_cand *cand)
7224 : : {
7225 : 778433 : gimple_stmt_iterator incr_pos;
7226 : 778433 : tree base;
7227 : 778433 : struct iv_use *use;
7228 : 778433 : struct iv_group *group;
7229 : 778433 : bool after = false;
7230 : :
7231 : 778433 : gcc_assert (cand->iv != NULL);
7232 : :
7233 : 778433 : switch (cand->pos)
7234 : : {
7235 : 590046 : case IP_NORMAL:
7236 : 590046 : incr_pos = gsi_last_bb (ip_normal_pos (data->current_loop));
7237 : 590046 : break;
7238 : :
7239 : 9636 : case IP_END:
7240 : 9636 : incr_pos = gsi_last_bb (ip_end_pos (data->current_loop));
7241 : 9636 : after = true;
7242 : 9636 : if (!gsi_end_p (incr_pos) && stmt_ends_bb_p (gsi_stmt (incr_pos)))
7243 : : {
7244 : 0 : edge e = find_edge (gsi_bb (incr_pos), data->current_loop->header);
7245 : 0 : incr_pos = gsi_after_labels (split_edge (e));
7246 : 0 : after = false;
7247 : : }
7248 : : break;
7249 : :
7250 : 0 : case IP_AFTER_USE:
7251 : 0 : after = true;
7252 : : /* fall through */
7253 : 0 : case IP_BEFORE_USE:
7254 : 0 : incr_pos = gsi_for_stmt (cand->incremented_at);
7255 : 0 : break;
7256 : :
7257 : 178751 : case IP_ORIGINAL:
7258 : : /* Mark that the iv is preserved. */
7259 : 178751 : name_info (data, cand->var_before)->preserve_biv = true;
7260 : 178751 : name_info (data, cand->var_after)->preserve_biv = true;
7261 : :
7262 : : /* Rewrite the increment so that it uses var_before directly. */
7263 : 178751 : use = find_interesting_uses_op (data, cand->var_after);
7264 : 178751 : group = data->vgroups[use->group_id];
7265 : 178751 : group->selected = cand;
7266 : 178751 : return;
7267 : : }
7268 : :
7269 : 599682 : gimple_add_tmp_var (cand->var_before);
7270 : :
7271 : 599682 : base = unshare_expr (cand->iv->base);
7272 : :
7273 : 599682 : create_iv (base, PLUS_EXPR, unshare_expr (cand->iv->step),
7274 : : cand->var_before, data->current_loop,
7275 : : &incr_pos, after, &cand->var_before, &cand->var_after);
7276 : : }
7277 : :
7278 : : /* Creates new induction variables described in SET. */
7279 : :
7280 : : static void
7281 : 619390 : create_new_ivs (struct ivopts_data *data, class iv_ca *set)
7282 : : {
7283 : 619390 : unsigned i;
7284 : 619390 : struct iv_cand *cand;
7285 : 619390 : bitmap_iterator bi;
7286 : :
7287 : 1397823 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set->cands, 0, i, bi)
7288 : : {
7289 : 778433 : cand = data->vcands[i];
7290 : 778433 : create_new_iv (data, cand);
7291 : : }
7292 : :
7293 : 619390 : if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7294 : : {
7295 : 67 : fprintf (dump_file, "Selected IV set for loop %d",
7296 : 67 : data->current_loop->num);
7297 : 67 : if (data->loop_loc != UNKNOWN_LOCATION)
7298 : 65 : fprintf (dump_file, " at %s:%d", LOCATION_FILE (data->loop_loc),
7299 : 130 : LOCATION_LINE (data->loop_loc));
7300 : 67 : fprintf (dump_file, ", " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC " avg niters",
7301 : : avg_loop_niter (data->current_loop));
7302 : 67 : fprintf (dump_file, ", %lu IVs:\n", bitmap_count_bits (set->cands));
7303 : 175 : EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set->cands, 0, i, bi)
7304 : : {
7305 : 108 : cand = data->vcands[i];
7306 : 108 : dump_cand (dump_file, cand);
7307 : : }
7308 : 67 : fprintf (dump_file, "\n");
7309 : : }
7310 : 619390 : }
7311 : :
7312 : : /* Rewrites USE (definition of iv used in a nonlinear expression)
7313 : : using candidate CAND. */
7314 : :
7315 : : static void
7316 : 579676 : rewrite_use_nonlinear_expr (struct ivopts_data *data,
7317 : : struct iv_use *use, struct iv_cand *cand)
7318 : : {
7319 : 579676 : gassign *ass;
7320 : 579676 : gimple_stmt_iterator bsi;
7321 : 579676 : tree comp, type = get_use_type (use), tgt;
7322 : :
7323 : : /* An important special case -- if we are asked to express value of
7324 : : the original iv by itself, just exit; there is no need to
7325 : : introduce a new computation (that might also need casting the
7326 : : variable to unsigned and back). */
7327 : 579676 : if (cand->pos == IP_ORIGINAL
7328 : 296562 : && cand->incremented_at == use->stmt)
7329 : : {
7330 : 178751 : tree op = NULL_TREE;
7331 : 178751 : enum tree_code stmt_code;
7332 : :
7333 : 178751 : gcc_assert (is_gimple_assign (use->stmt));
7334 : 178751 : gcc_assert (gimple_assign_lhs (use->stmt) == cand->var_after);
7335 : :
7336 : : /* Check whether we may leave the computation unchanged.
7337 : : This is the case only if it does not rely on other
7338 : : computations in the loop -- otherwise, the computation
7339 : : we rely upon may be removed in remove_unused_ivs,
7340 : : thus leading to ICE. */
7341 : 178751 : stmt_code = gimple_assign_rhs_code (use->stmt);
7342 : 178751 : if (stmt_code == PLUS_EXPR
7343 : 178751 : || stmt_code == MINUS_EXPR
7344 : 178751 : || stmt_code == POINTER_PLUS_EXPR)
7345 : : {
7346 : 175072 : if (gimple_assign_rhs1 (use->stmt) == cand->var_before)
7347 : 173313 : op = gimple_assign_rhs2 (use->stmt);
7348 : 1759 : else if (gimple_assign_rhs2 (use->stmt) == cand->var_before)
7349 : : op = gimple_assign_rhs1 (use->stmt);
7350 : : }
7351 : :
7352 : 173853 : if (op != NULL_TREE)
7353 : : {
7354 : 173853 : if (expr_invariant_in_loop_p (data->current_loop, op))
7355 : 245078 : return;
7356 : 193 : if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
7357 : : {
7358 : 193 : struct iv *iv = get_iv (data, op);
7359 : 193 : if (iv != NULL && integer_zerop (iv->step))
7360 : : return;
7361 : : }
7362 : : }
7363 : : }
7364 : :
7365 : 405823 : switch (gimple_code (use->stmt))
7366 : : {
7367 : 112891 : case GIMPLE_PHI:
7368 : 112891 : tgt = PHI_RESULT (use->stmt);
7369 : :
7370 : : /* If we should keep the biv, do not replace it. */
7371 : 112891 : if (name_info (data, tgt)->preserve_biv)
7372 : : return;
7373 : :
7374 : 41666 : bsi = gsi_after_labels (gimple_bb (use->stmt));
7375 : 41666 : break;
7376 : :
7377 : 292932 : case GIMPLE_ASSIGN:
7378 : 292932 : tgt = gimple_assign_lhs (use->stmt);
7379 : 292932 : bsi = gsi_for_stmt (use->stmt);
7380 : 292932 : break;
7381 : :
7382 : 0 : default:
7383 : 0 : gcc_unreachable ();
7384 : : }
7385 : :
7386 : 1003794 : aff_tree aff_inv, aff_var;
7387 : 334598 : if (!get_computation_aff_1 (data->current_loop, use->stmt,
7388 : : use, cand, &aff_inv, &aff_var))
7389 : 0 : gcc_unreachable ();
7390 : :
7391 : 334598 : unshare_aff_combination (&aff_inv);
7392 : 334598 : 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 : 669196 : poly_widest_int offset = aff_inv.offset;
7396 : 334598 : aff_inv.offset = 0;
7397 : :
7398 : 334598 : gimple_seq stmt_list = NULL, seq = NULL;
7399 : 334598 : tree comp_op1 = aff_combination_to_tree (&aff_inv);
7400 : 334598 : tree comp_op2 = aff_combination_to_tree (&aff_var);
7401 : 334598 : gcc_assert (comp_op1 && comp_op2);
7402 : :
7403 : 334598 : comp_op1 = force_gimple_operand (comp_op1, &seq, true, NULL);
7404 : 334598 : gimple_seq_add_seq (&stmt_list, seq);
7405 : 334598 : comp_op2 = force_gimple_operand (comp_op2, &seq, true, NULL);
7406 : 334598 : gimple_seq_add_seq (&stmt_list, seq);
7407 : :
7408 : 334598 : if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (comp_op2)))
7409 : : std::swap (comp_op1, comp_op2);
7410 : :
7411 : 334598 : 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 : 334598 : comp = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (comp_op1), comp_op1,
7421 : : fold_convert (TREE_TYPE (comp_op1), comp_op2));
7422 : 334598 : comp = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (comp_op1), comp,
7423 : : wide_int_to_tree (TREE_TYPE (comp_op1), offset));
7424 : : }
7425 : :
7426 : 334598 : comp = fold_convert (type, comp);
7427 : 334598 : comp = force_gimple_operand (comp, &seq, false, NULL);
7428 : 334598 : gimple_seq_add_seq (&stmt_list, seq);
7429 : 334598 : 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 : 334598 : && (get_gimple_rhs_num_ops (TREE_CODE (comp))
7433 : 292932 : >= gimple_num_ops (gsi_stmt (bsi))))
7434 : : {
7435 : 23233 : comp = force_gimple_operand (comp, &seq, true, NULL);
7436 : 23233 : gimple_seq_add_seq (&stmt_list, seq);
7437 : 23233 : 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 : 334598 : gsi_insert_seq_before (&bsi, stmt_list, GSI_SAME_STMT);
7448 : 334598 : if (gimple_code (use->stmt) == GIMPLE_PHI)
7449 : : {
7450 : 41666 : ass = gimple_build_assign (tgt, comp);
7451 : 41666 : gsi_insert_before (&bsi, ass, GSI_SAME_STMT);
7452 : :
7453 : 41666 : bsi = gsi_for_stmt (use->stmt);
7454 : 41666 : remove_phi_node (&bsi, false);
7455 : : }
7456 : : else
7457 : : {
7458 : 292932 : gimple_assign_set_rhs_from_tree (&bsi, comp);
7459 : 292932 : 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 : 983213 : adjust_iv_update_pos (struct iv_cand *cand, struct iv_use *use)
7491 : : {
7492 : 983213 : tree var_after;
7493 : 983213 : gimple *iv_update, *stmt;
7494 : 983213 : basic_block bb;
7495 : 983213 : gimple_stmt_iterator gsi, gsi_iv;
7496 : :
7497 : 983213 : if (cand->pos != IP_NORMAL)
7498 : 981244 : return;
7499 : :
7500 : 811354 : var_after = cand->var_after;
7501 : 811354 : iv_update = SSA_NAME_DEF_STMT (var_after);
7502 : :
7503 : 811354 : bb = gimple_bb (iv_update);
7504 : 811354 : gsi = gsi_last_nondebug_bb (bb);
7505 : 811354 : stmt = gsi_stmt (gsi);
7506 : :
7507 : : /* Only handle conditional statement for now. */
7508 : 811354 : if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
7509 : : return;
7510 : :
7511 : 811354 : gsi_prev_nondebug (&gsi);
7512 : 811354 : stmt = gsi_stmt (gsi);
7513 : 811354 : if (stmt != iv_update)
7514 : : return;
7515 : :
7516 : 701575 : gsi_prev_nondebug (&gsi);
7517 : 701575 : if (gsi_end_p (gsi))
7518 : : return;
7519 : :
7520 : 698841 : stmt = gsi_stmt (gsi);
7521 : 698841 : if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
7522 : : return;
7523 : :
7524 : 698677 : if (stmt != use->stmt)
7525 : : return;
7526 : :
7527 : 4927 : if (TREE_CODE (gimple_assign_lhs (stmt)) != SSA_NAME)
7528 : : return;
7529 : :
7530 : 1969 : 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 : 1969 : gsi = gsi_for_stmt (use->stmt);
7539 : 1969 : gsi_iv = gsi_for_stmt (iv_update);
7540 : 1969 : gsi_move_before (&gsi_iv, &gsi);
7541 : :
7542 : 1969 : cand->pos = IP_BEFORE_USE;
7543 : 1969 : 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 : 408 : get_alias_ptr_type_for_ptr_address (iv_use *use)
7551 : : {
7552 : 408 : gcall *call = as_a <gcall *> (use->stmt);
7553 : 408 : switch (gimple_call_internal_fn (call))
7554 : : {
7555 : 408 : case IFN_MASK_LOAD:
7556 : 408 : case IFN_MASK_STORE:
7557 : 408 : case IFN_MASK_LOAD_LANES:
7558 : 408 : case IFN_MASK_STORE_LANES:
7559 : 408 : case IFN_MASK_LEN_LOAD_LANES:
7560 : 408 : case IFN_MASK_LEN_STORE_LANES:
7561 : 408 : case IFN_LEN_LOAD:
7562 : 408 : case IFN_LEN_STORE:
7563 : 408 : case IFN_MASK_LEN_LOAD:
7564 : 408 : case IFN_MASK_LEN_STORE:
7565 : : /* The second argument contains the correct alias type. */
7566 : 408 : gcc_assert (use->op_p == gimple_call_arg_ptr (call, 0));
7567 : 408 : 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 : 983213 : rewrite_use_address (struct ivopts_data *data,
7579 : : struct iv_use *use, struct iv_cand *cand)
7580 : : {
7581 : 983213 : aff_tree aff;
7582 : 983213 : bool ok;
7583 : :
7584 : 983213 : adjust_iv_update_pos (cand, use);
7585 : 983213 : ok = get_computation_aff (data->current_loop, use->stmt, use, cand, &aff);
7586 : 983213 : gcc_assert (ok);
7587 : 983213 : 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 : :
|
