decl.c (grokdeclarator): Use locations[ds_storage_class] in error messages about...
[gcc.git] / gcc / cfgloopanal.c
index d6a74bfe519c1ff41670cd81be07ad55a6ca501d..6dbe96f9d3d4362d39b3ea5745af61282e507b34 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* Natural loop analysis code for GNU compiler.
-   Copyright (C) 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2002-2019 Free Software Foundation, Inc.
 
 This file is part of GCC.
 
@@ -20,15 +20,23 @@ along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
 #include "config.h"
 #include "system.h"
 #include "coretypes.h"
-#include "tm.h"
+#include "backend.h"
 #include "rtl.h"
-#include "hard-reg-set.h"
-#include "obstack.h"
-#include "basic-block.h"
+#include "tree.h"
+#include "predict.h"
+#include "memmodel.h"
+#include "emit-rtl.h"
 #include "cfgloop.h"
+#include "explow.h"
 #include "expr.h"
-#include "output.h"
 #include "graphds.h"
+#include "params.h"
+#include "sreal.h"
+
+struct target_cfgloop default_target_cfgloop;
+#if SWITCHABLE_TARGET
+struct target_cfgloop *this_target_cfgloop = &default_target_cfgloop;
+#endif
 
 /* Checks whether BB is executed exactly once in each LOOP iteration.  */
 
@@ -50,26 +58,6 @@ just_once_each_iteration_p (const struct loop *loop, const_basic_block bb)
   return true;
 }
 
-/* Marks the edge E in graph G irreducible if it connects two vertices in the
-   same scc.  */
-
-static void
-check_irred (struct graph *g, struct graph_edge *e)
-{
-  edge real = (edge) e->data;
-
-  /* All edges should lead from a component with higher number to the
-     one with lower one.  */
-  gcc_assert (g->vertices[e->src].component >= g->vertices[e->dest].component);
-
-  if (g->vertices[e->src].component != g->vertices[e->dest].component)
-    return;
-
-  real->flags |= EDGE_IRREDUCIBLE_LOOP;
-  if (flow_bb_inside_loop_p (real->src->loop_father, real->dest))
-    real->src->flags |= BB_IRREDUCIBLE_LOOP;
-}
-
 /* Marks blocks and edges that are part of non-recognized loops; i.e. we
    throw away all latch edges and mark blocks inside any remaining cycle.
    Everything is a bit complicated due to fact we do not want to do this
@@ -79,25 +67,29 @@ check_irred (struct graph *g, struct graph_edge *e)
 
    LOOPS is the loop tree.  */
 
-#define LOOP_REPR(LOOP) ((LOOP)->num + last_basic_block)
+#define LOOP_REPR(LOOP) ((LOOP)->num + last_basic_block_for_fn (cfun))
 #define BB_REPR(BB) ((BB)->index + 1)
 
-void
+bool
 mark_irreducible_loops (void)
 {
   basic_block act;
+  struct graph_edge *ge;
   edge e;
   edge_iterator ei;
   int src, dest;
   unsigned depth;
   struct graph *g;
-  int num = number_of_loops ();
+  int num = number_of_loops (cfun);
   struct loop *cloop;
+  bool irred_loop_found = false;
+  int i;
 
   gcc_assert (current_loops != NULL);
 
   /* Reset the flags.  */
-  FOR_BB_BETWEEN (act, ENTRY_BLOCK_PTR, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
+  FOR_BB_BETWEEN (act, ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun),
+                 EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun), next_bb)
     {
       act->flags &= ~BB_IRREDUCIBLE_LOOP;
       FOR_EACH_EDGE (e, ei, act->succs)
@@ -105,13 +97,14 @@ mark_irreducible_loops (void)
     }
 
   /* Create the edge lists.  */
-  g = new_graph (last_basic_block + num);
+  g = new_graph (last_basic_block_for_fn (cfun) + num);
 
-  FOR_BB_BETWEEN (act, ENTRY_BLOCK_PTR, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
+  FOR_BB_BETWEEN (act, ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun),
+                 EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun), next_bb)
     FOR_EACH_EDGE (e, ei, act->succs)
       {
        /* Ignore edges to exit.  */
-       if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR)
+       if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
          continue;
 
        src = BB_REPR (act);
@@ -140,7 +133,7 @@ mark_irreducible_loops (void)
            if (depth == loop_depth (act->loop_father))
              cloop = act->loop_father;
            else
-             cloop = VEC_index (loop_p, act->loop_father->superloops, depth);
+             cloop = (*act->loop_father->superloops)[depth];
 
            src = LOOP_REPR (cloop);
          }
@@ -152,11 +145,30 @@ mark_irreducible_loops (void)
   graphds_scc (g, NULL);
 
   /* Mark the irreducible loops.  */
-  for_each_edge (g, check_irred);
+  for (i = 0; i < g->n_vertices; i++)
+    for (ge = g->vertices[i].succ; ge; ge = ge->succ_next)
+      {
+       edge real = (edge) ge->data;
+       /* edge E in graph G is irreducible if it connects two vertices in the
+          same scc.  */
+
+       /* All edges should lead from a component with higher number to the
+          one with lower one.  */
+       gcc_assert (g->vertices[ge->src].component >= g->vertices[ge->dest].component);
+
+       if (g->vertices[ge->src].component != g->vertices[ge->dest].component)
+         continue;
+
+       real->flags |= EDGE_IRREDUCIBLE_LOOP;
+       irred_loop_found = true;
+       if (flow_bb_inside_loop_p (real->src->loop_father, real->dest))
+         real->src->flags |= BB_IRREDUCIBLE_LOOP;
+      }
 
   free_graph (g);
 
   loops_state_set (LOOPS_HAVE_MARKED_IRREDUCIBLE_REGIONS);
+  return irred_loop_found;
 }
 
 /* Counts number of insns inside LOOP.  */
@@ -165,18 +177,20 @@ num_loop_insns (const struct loop *loop)
 {
   basic_block *bbs, bb;
   unsigned i, ninsns = 0;
-  rtx insn;
+  rtx_insn *insn;
 
   bbs = get_loop_body (loop);
   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
     {
       bb = bbs[i];
-      ninsns++;
-      for (insn = BB_HEAD (bb); insn != BB_END (bb); insn = NEXT_INSN (insn))
-       if (INSN_P (insn))
+      FOR_BB_INSNS (bb, insn)
+       if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
          ninsns++;
     }
-  free(bbs);
+  free (bbs);
+
+  if (!ninsns)
+    ninsns = 1;        /* To avoid division by zero.  */
 
   return ninsns;
 }
@@ -186,8 +200,9 @@ int
 average_num_loop_insns (const struct loop *loop)
 {
   basic_block *bbs, bb;
-  unsigned i, binsns, ninsns, ratio;
-  rtx insn;
+  unsigned i, binsns;
+  sreal ninsns;
+  rtx_insn *insn;
 
   ninsns = 0;
   bbs = get_loop_body (loop);
@@ -195,80 +210,107 @@ average_num_loop_insns (const struct loop *loop)
     {
       bb = bbs[i];
 
-      binsns = 1;
-      for (insn = BB_HEAD (bb); insn != BB_END (bb); insn = NEXT_INSN (insn))
-       if (INSN_P (insn))
+      binsns = 0;
+      FOR_BB_INSNS (bb, insn)
+       if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
          binsns++;
 
-      ratio = loop->header->frequency == 0
-             ? BB_FREQ_MAX
-             : (bb->frequency * BB_FREQ_MAX) / loop->header->frequency;
-      ninsns += binsns * ratio;
+      ninsns += (sreal)binsns * bb->count.to_sreal_scale (loop->header->count);
+      /* Avoid overflows.   */
+      if (ninsns > 1000000)
+       return 100000;
     }
-  free(bbs);
+  free (bbs);
 
-  ninsns /= BB_FREQ_MAX;
-  if (!ninsns)
-    ninsns = 1; /* To avoid division by zero.  */
+  int64_t ret = ninsns.to_int ();
+  if (!ret)
+    ret = 1; /* To avoid division by zero.  */
 
-  return ninsns;
+  return ret;
 }
 
 /* Returns expected number of iterations of LOOP, according to
-   measured or guessed profile.  No bounding is done on the
-   value.  */
+   measured or guessed profile.
+
+   This functions attempts to return "sane" value even if profile
+   information is not good enough to derive osmething.
+   If BY_PROFILE_ONLY is set, this logic is bypassed and function
+   return -1 in those scenarios.  */
 
 gcov_type
-expected_loop_iterations_unbounded (const struct loop *loop)
+expected_loop_iterations_unbounded (const struct loop *loop,
+                                   bool *read_profile_p,
+                                   bool by_profile_only)
 {
   edge e;
   edge_iterator ei;
+  gcov_type expected = -1;
+  
+  if (read_profile_p)
+    *read_profile_p = false;
 
-  if (loop->latch->count || loop->header->count)
+  /* If we have no profile at all, use AVG_LOOP_NITER.  */
+  if (profile_status_for_fn (cfun) == PROFILE_ABSENT)
     {
-      gcov_type count_in, count_latch, expected;
-
-      count_in = 0;
-      count_latch = 0;
+      if (by_profile_only)
+       return -1;
+      expected = PARAM_VALUE (PARAM_AVG_LOOP_NITER);
+    }
+  else if (loop->latch && (loop->latch->count.initialized_p ()
+                          || loop->header->count.initialized_p ()))
+    {
+      profile_count count_in = profile_count::zero (),
+                   count_latch = profile_count::zero ();
 
       FOR_EACH_EDGE (e, ei, loop->header->preds)
        if (e->src == loop->latch)
-         count_latch = e->count;
+         count_latch = e->count ();
        else
-         count_in += e->count;
+         count_in += e->count ();
 
-      if (count_in == 0)
-       expected = count_latch * 2;
+      if (!count_latch.initialized_p ())
+       {
+          if (by_profile_only)
+           return -1;
+         expected = PARAM_VALUE (PARAM_AVG_LOOP_NITER);
+       }
+      else if (!count_in.nonzero_p ())
+       {
+          if (by_profile_only)
+           return -1;
+         expected = count_latch.to_gcov_type () * 2;
+       }
       else
-       expected = (count_latch + count_in - 1) / count_in;
-
-      return expected;
+       {
+         expected = (count_latch.to_gcov_type () + count_in.to_gcov_type ()
+                     - 1) / count_in.to_gcov_type ();
+         if (read_profile_p
+             && count_latch.reliable_p () && count_in.reliable_p ())
+           *read_profile_p = true;
+       }
     }
   else
     {
-      int freq_in, freq_latch;
-
-      freq_in = 0;
-      freq_latch = 0;
-
-      FOR_EACH_EDGE (e, ei, loop->header->preds)
-       if (e->src == loop->latch)
-         freq_latch = EDGE_FREQUENCY (e);
-       else
-         freq_in += EDGE_FREQUENCY (e);
-
-      if (freq_in == 0)
-       return freq_latch * 2;
+      if (by_profile_only)
+       return -1;
+      expected = PARAM_VALUE (PARAM_AVG_LOOP_NITER);
+    }
 
-      return (freq_latch + freq_in - 1) / freq_in;
+  if (!by_profile_only)
+    {
+      HOST_WIDE_INT max = get_max_loop_iterations_int (loop);
+      if (max != -1 && max < expected)
+        return max;
     }
+  return expected;
 }
 
 /* Returns expected number of LOOP iterations.  The returned value is bounded
    by REG_BR_PROB_BASE.  */
 
 unsigned
-expected_loop_iterations (const struct loop *loop)
+expected_loop_iterations (struct loop *loop)
 {
   gcov_type expected = expected_loop_iterations_unbounded (loop);
   return (expected > REG_BR_PROB_BASE ? REG_BR_PROB_BASE : expected);
@@ -291,99 +333,103 @@ get_loop_level (const struct loop *loop)
   return mx;
 }
 
-/* Returns estimate on cost of computing SEQ.  */
-
-static unsigned
-seq_cost (const_rtx seq)
-{
-  unsigned cost = 0;
-  rtx set;
-
-  for (; seq; seq = NEXT_INSN (seq))
-    {
-      set = single_set (seq);
-      if (set)
-       cost += rtx_cost (set, SET);
-      else
-       cost++;
-    }
-
-  return cost;
-}
-
-/* The properties of the target.  */
-
-unsigned target_avail_regs;    /* Number of available registers.  */
-unsigned target_res_regs;      /* Number of registers reserved for temporary
-                                  expressions.  */
-unsigned target_reg_cost;      /* The cost for register when there still
-                                  is some reserve, but we are approaching
-                                  the number of available registers.  */
-unsigned target_spill_cost;    /* The cost for register when we need
-                                  to spill.  */
-
 /* Initialize the constants for computing set costs.  */
 
 void
 init_set_costs (void)
 {
-  rtx seq;
-  rtx reg1 = gen_raw_REG (SImode, FIRST_PSEUDO_REGISTER);
-  rtx reg2 = gen_raw_REG (SImode, FIRST_PSEUDO_REGISTER + 1);
-  rtx addr = gen_raw_REG (Pmode, FIRST_PSEUDO_REGISTER + 2);
+  int speed;
+  rtx_insn *seq;
+  rtx reg1 = gen_raw_REG (SImode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
+  rtx reg2 = gen_raw_REG (SImode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 2);
+  rtx addr = gen_raw_REG (Pmode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 3);
   rtx mem = validize_mem (gen_rtx_MEM (SImode, addr));
   unsigned i;
 
+  target_avail_regs = 0;
+  target_clobbered_regs = 0;
   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
     if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[GENERAL_REGS], i)
        && !fixed_regs[i])
-      target_avail_regs++;
+      {
+       target_avail_regs++;
+       if (call_used_regs[i])
+         target_clobbered_regs++;
+      }
 
   target_res_regs = 3;
 
-  /* Set up the costs for using extra registers:
-
-     1) If not many free registers remain, we should prefer having an
-       additional move to decreasing the number of available registers.
-       (TARGET_REG_COST).
-     2) If no registers are available, we need to spill, which may require
-       storing the old value to memory and loading it back
-       (TARGET_SPILL_COST).  */
-
-  start_sequence ();
-  emit_move_insn (reg1, reg2);
-  seq = get_insns ();
-  end_sequence ();
-  target_reg_cost = seq_cost (seq);
-
-  start_sequence ();
-  emit_move_insn (mem, reg1);
-  emit_move_insn (reg2, mem);
-  seq = get_insns ();
-  end_sequence ();
-  target_spill_cost = seq_cost (seq);
+  for (speed = 0; speed < 2; speed++)
+     {
+      crtl->maybe_hot_insn_p = speed;
+      /* Set up the costs for using extra registers:
+
+        1) If not many free registers remain, we should prefer having an
+           additional move to decreasing the number of available registers.
+           (TARGET_REG_COST).
+        2) If no registers are available, we need to spill, which may require
+           storing the old value to memory and loading it back
+           (TARGET_SPILL_COST).  */
+
+      start_sequence ();
+      emit_move_insn (reg1, reg2);
+      seq = get_insns ();
+      end_sequence ();
+      target_reg_cost [speed] = seq_cost (seq, speed);
+
+      start_sequence ();
+      emit_move_insn (mem, reg1);
+      emit_move_insn (reg2, mem);
+      seq = get_insns ();
+      end_sequence ();
+      target_spill_cost [speed] = seq_cost (seq, speed);
+    }
+  default_rtl_profile ();
 }
 
 /* Estimates cost of increased register pressure caused by making N_NEW new
    registers live around the loop.  N_OLD is the number of registers live
-   around the loop.  */
+   around the loop.  If CALL_P is true, also take into account that
+   call-used registers may be clobbered in the loop body, reducing the
+   number of available registers before we spill.  */
 
 unsigned
-estimate_reg_pressure_cost (unsigned n_new, unsigned n_old)
+estimate_reg_pressure_cost (unsigned n_new, unsigned n_old, bool speed,
+                           bool call_p)
 {
+  unsigned cost;
   unsigned regs_needed = n_new + n_old;
+  unsigned available_regs = target_avail_regs;
+
+  /* If there is a call in the loop body, the call-clobbered registers
+     are not available for loop invariants.  */
+  if (call_p)
+    available_regs = available_regs - target_clobbered_regs;
 
   /* If we have enough registers, we should use them and not restrict
      the transformations unnecessarily.  */
-  if (regs_needed + target_res_regs <= target_avail_regs)
+  if (regs_needed + target_res_regs <= available_regs)
     return 0;
 
-  /* If we are close to running out of registers, try to preserve them.  */
-  if (regs_needed <= target_avail_regs)
-    return target_reg_cost * n_new;
-  
-  /* If we run out of registers, it is very expensive to add another one.  */
-  return target_spill_cost * n_new;
+  if (regs_needed <= available_regs)
+    /* If we are close to running out of registers, try to preserve
+       them.  */
+    cost = target_reg_cost [speed] * n_new;
+  else
+    /* If we run out of registers, it is very expensive to add another
+       one.  */
+    cost = target_spill_cost [speed] * n_new;
+
+  if (optimize && (flag_ira_region == IRA_REGION_ALL
+                  || flag_ira_region == IRA_REGION_MIXED)
+      && number_of_loops (cfun) <= (unsigned) IRA_MAX_LOOPS_NUM)
+    /* IRA regional allocation deals with high register pressure
+       better.  So decrease the cost (to do more accurate the cost
+       calculation for IRA, we need to know how many registers lives
+       through the loop transparently).  */
+    cost /= 2;
+
+  return cost;
 }
 
 /* Sets EDGE_LOOP_EXIT flag for all loop exits.  */
@@ -394,10 +440,10 @@ mark_loop_exit_edges (void)
   basic_block bb;
   edge e;
 
-  if (number_of_loops () <= 1)
+  if (number_of_loops (cfun) <= 1)
     return;
 
-  FOR_EACH_BB (bb)
+  FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
     {
       edge_iterator ei;
 
@@ -412,3 +458,71 @@ mark_loop_exit_edges (void)
     }
 }
 
+/* Return exit edge if loop has only one exit that is likely
+   to be executed on runtime (i.e. it is not EH or leading
+   to noreturn call.  */
+
+edge
+single_likely_exit (struct loop *loop)
+{
+  edge found = single_exit (loop);
+  vec<edge> exits;
+  unsigned i;
+  edge ex;
+
+  if (found)
+    return found;
+  exits = get_loop_exit_edges (loop);
+  FOR_EACH_VEC_ELT (exits, i, ex)
+    {
+      if (probably_never_executed_edge_p (cfun, ex)
+         /* We want to rule out paths to noreturns but not low probabilities
+            resulting from adjustments or combining.
+            FIXME: once we have better quality tracking, make this more
+            robust.  */
+         || ex->probability <= profile_probability::very_unlikely ())
+       continue;
+      if (!found)
+       found = ex;
+      else
+       {
+         exits.release ();
+         return NULL;
+       }
+    }
+  exits.release ();
+  return found;
+}
+
+
+/* Gets basic blocks of a LOOP.  Header is the 0-th block, rest is in dfs
+   order against direction of edges from latch.  Specially, if
+   header != latch, latch is the 1-st block.  */
+
+vec<basic_block>
+get_loop_hot_path (const struct loop *loop)
+{
+  basic_block bb = loop->header;
+  vec<basic_block> path = vNULL;
+  bitmap visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
+
+  while (true)
+    {
+      edge_iterator ei;
+      edge e;
+      edge best = NULL;
+
+      path.safe_push (bb);
+      bitmap_set_bit (visited, bb->index);
+      FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
+        if ((!best || e->probability > best->probability)
+           && !loop_exit_edge_p (loop, e)
+           && !bitmap_bit_p (visited, e->dest->index))
+         best = e;
+      if (!best || best->dest == loop->header)
+       break;
+      bb = best->dest;
+    }
+  BITMAP_FREE (visited);
+  return path;
+}