OSDN Git Service

Copyright update.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / alias.c
1 /* Alias analysis for GNU C
2    Copyright (C) 1997, 1998, 1999 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by John Carr (jfc@mit.edu).
4
5 This file is part of GNU CC.
6
7 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
20 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "rtl.h"
25 #include "expr.h"
26 #include "regs.h"
27 #include "hard-reg-set.h"
28 #include "flags.h"
29 #include "output.h"
30 #include "toplev.h"
31 #include "splay-tree.h"
32
33 /* The alias sets assigned to MEMs assist the back-end in determining
34    which MEMs can alias which other MEMs.  In general, two MEMs in
35    different alias sets to not alias each other.  There is one
36    exception, however.  Consider something like:
37
38      struct S {int i; double d; };
39
40    a store to an `S' can alias something of either type `int' or type
41    `double'.  (However, a store to an `int' cannot alias a `double'
42    and vice versa.)  We indicate this via a tree structure that looks
43    like:
44            struct S
45             /   \
46            /     \
47          |/_     _\|
48          int    double
49
50    (The arrows are directed and point downwards.)  If, when comparing
51    two alias sets, we can hold one set fixed, and trace the other set
52    downwards, and at some point find the first set, the two MEMs can
53    alias one another.  In this situation we say the alias set for
54    `struct S' is the `superset' and that those for `int' and `double'
55    are `subsets'.  
56
57    Alias set zero is implicitly a superset of all other alias sets.
58    However, this is no actual entry for alias set zero.  It is an
59    error to attempt to explicitly construct a subset of zero.  */
60
61 typedef struct alias_set_entry {
62   /* The alias set number, as stored in MEM_ALIAS_SET.  */
63   int alias_set;
64
65   /* The children of the alias set.  These are not just the immediate
66      children, but, in fact, all children.  So, if we have:
67
68        struct T { struct S s; float f; } 
69
70      continuing our example above, the children here will be all of
71      `int', `double', `float', and `struct S'.  */
72   splay_tree children;
73 }* alias_set_entry;
74
75 static rtx canon_rtx                    PROTO((rtx));
76 static int rtx_equal_for_memref_p       PROTO((rtx, rtx));
77 static rtx find_symbolic_term           PROTO((rtx));
78 static int memrefs_conflict_p           PROTO((int, rtx, int, rtx,
79                                                HOST_WIDE_INT));
80 static void record_set                  PROTO((rtx, rtx));
81 static rtx find_base_term               PROTO((rtx));
82 static int base_alias_check             PROTO((rtx, rtx, enum machine_mode,
83                                                enum machine_mode));
84 static rtx find_base_value              PROTO((rtx));
85 static int mems_in_disjoint_alias_sets_p PROTO((rtx, rtx));
86 static int alias_set_compare            PROTO((splay_tree_key, 
87                                                splay_tree_key));
88 static int insert_subset_children       PROTO((splay_tree_node,
89                                                void*));
90 static alias_set_entry get_alias_set_entry PROTO((int));
91
92 /* Set up all info needed to perform alias analysis on memory references.  */
93
94 #define SIZE_FOR_MODE(X) (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (X)))
95
96 /* Returns nonzero if MEM1 and MEM2 do not alias because they are in
97    different alias sets.  We ignore alias sets in functions making use
98    of variable arguments because the va_arg macros on some systems are
99    not legal ANSI C.  */
100 #define DIFFERENT_ALIAS_SETS_P(MEM1, MEM2)                      \
101   mems_in_disjoint_alias_sets_p (MEM1, MEM2)
102
103 /* Cap the number of passes we make over the insns propagating alias
104    information through set chains.
105
106    10 is a completely arbitrary choice.  */
107 #define MAX_ALIAS_LOOP_PASSES 10
108    
109 /* reg_base_value[N] gives an address to which register N is related.
110    If all sets after the first add or subtract to the current value
111    or otherwise modify it so it does not point to a different top level
112    object, reg_base_value[N] is equal to the address part of the source
113    of the first set.
114
115    A base address can be an ADDRESS, SYMBOL_REF, or LABEL_REF.  ADDRESS
116    expressions represent certain special values: function arguments and
117    the stack, frame, and argument pointers.  The contents of an address
118    expression are not used (but they are descriptive for debugging);
119    only the address and mode matter.  Pointer equality, not rtx_equal_p,
120    determines whether two ADDRESS expressions refer to the same base
121    address.  The mode determines whether it is a function argument or
122    other special value. */
123
124 rtx *reg_base_value;
125 rtx *new_reg_base_value;
126 unsigned int reg_base_value_size;       /* size of reg_base_value array */
127 #define REG_BASE_VALUE(X) \
128   ((unsigned) REGNO (X) < reg_base_value_size ? reg_base_value[REGNO (X)] : 0)
129
130 /* Vector of known invariant relationships between registers.  Set in
131    loop unrolling.  Indexed by register number, if nonzero the value
132    is an expression describing this register in terms of another.
133
134    The length of this array is REG_BASE_VALUE_SIZE.
135
136    Because this array contains only pseudo registers it has no effect
137    after reload.  */
138 static rtx *alias_invariant;
139
140 /* Vector indexed by N giving the initial (unchanging) value known
141    for pseudo-register N.  */
142 rtx *reg_known_value;
143
144 /* Indicates number of valid entries in reg_known_value.  */
145 static int reg_known_value_size;
146
147 /* Vector recording for each reg_known_value whether it is due to a
148    REG_EQUIV note.  Future passes (viz., reload) may replace the
149    pseudo with the equivalent expression and so we account for the
150    dependences that would be introduced if that happens. */
151 /* ??? This is a problem only on the Convex.  The REG_EQUIV notes created in
152    assign_parms mention the arg pointer, and there are explicit insns in the
153    RTL that modify the arg pointer.  Thus we must ensure that such insns don't
154    get scheduled across each other because that would invalidate the REG_EQUIV
155    notes.  One could argue that the REG_EQUIV notes are wrong, but solving
156    the problem in the scheduler will likely give better code, so we do it
157    here.  */
158 char *reg_known_equiv_p;
159
160 /* True when scanning insns from the start of the rtl to the
161    NOTE_INSN_FUNCTION_BEG note.  */
162
163 static int copying_arguments;
164
165 /* The splay-tree used to store the various alias set entries.  */
166
167 static splay_tree alias_sets;
168
169 /* Returns -1, 0, 1 according to whether SET1 is less than, equal to,
170    or greater than SET2.  */
171
172 static int
173 alias_set_compare (set1, set2)
174      splay_tree_key set1;
175      splay_tree_key set2;
176 {
177   int s1 = (int) set1;
178   int s2 = (int) set2;
179
180   if (s1 < s2)
181     return -1;
182   else if (s1 > s2)
183     return 1;
184   else 
185     return 0;
186 }
187
188 /* Returns a pointer to the alias set entry for ALIAS_SET, if there is
189    such an entry, or NULL otherwise.  */
190
191 static alias_set_entry
192 get_alias_set_entry (alias_set)
193      int alias_set;
194 {
195   splay_tree_node sn =  
196     splay_tree_lookup (alias_sets, (splay_tree_key) alias_set);
197
198   return sn ? ((alias_set_entry) sn->value) : ((alias_set_entry) 0);
199 }
200
201 /* Returns nonzero value if the alias sets for MEM1 and MEM2 are such
202    that the two MEMs cannot alias each other.  */
203
204 static int 
205 mems_in_disjoint_alias_sets_p (mem1, mem2)
206      rtx mem1;
207      rtx mem2;
208 {
209   alias_set_entry ase;
210
211 #ifdef ENABLE_CHECKING  
212 /* Perform a basic sanity check.  Namely, that there are no alias sets
213    if we're not using strict aliasing.  This helps to catch bugs
214    whereby someone uses PUT_CODE, but doesn't clear MEM_ALIAS_SET, or
215    where a MEM is allocated in some way other than by the use of
216    gen_rtx_MEM, and the MEM_ALIAS_SET is not cleared.  If we begin to
217    use alias sets to indicate that spilled registers cannot alias each
218    other, we might need to remove this check.  */
219   if (!flag_strict_aliasing && 
220       (MEM_ALIAS_SET (mem1) || MEM_ALIAS_SET (mem2)))
221     abort ();
222 #endif
223
224   /* The code used in varargs macros are often not conforming ANSI C,
225      which can trick the compiler into making incorrect aliasing
226      assumptions in these functions.  So, we don't use alias sets in
227      such a function.  FIXME: This should be moved into the front-end;
228      it is a language-dependent notion, and there's no reason not to
229      still use these checks to handle globals.  */
230   if (current_function_stdarg || current_function_varargs)
231     return 0;
232
233   if (!MEM_ALIAS_SET (mem1) || !MEM_ALIAS_SET (mem2))
234     /* We have no alias set information for one of the MEMs, so we
235        have to assume it can alias anything.  */
236     return 0;
237
238   if (MEM_ALIAS_SET (mem1) == MEM_ALIAS_SET (mem2))
239     /* The two alias sets are the same, so they may alias.  */
240     return 0;
241
242   /* Iterate through each of the children of the first alias set,
243      comparing it with the second alias set.  */
244   ase = get_alias_set_entry (MEM_ALIAS_SET (mem1));
245   if (ase && splay_tree_lookup (ase->children,
246                                 (splay_tree_key) MEM_ALIAS_SET (mem2)))
247     return  0;
248
249   /* Now do the same, but with the alias sets reversed.  */
250   ase = get_alias_set_entry (MEM_ALIAS_SET (mem2));
251   if (ase && splay_tree_lookup (ase->children,
252                                 (splay_tree_key) MEM_ALIAS_SET (mem1)))
253     return  0;
254
255   /* The two MEMs are in distinct alias sets, and neither one is the
256      child of the other.  Therefore, they cannot alias.  */
257   return 1;
258 }
259
260 /* Insert the NODE into the splay tree given by DATA.  Used by
261    record_alias_subset via splay_tree_foreach.  */
262
263 static int
264 insert_subset_children (node, data)
265      splay_tree_node node;
266      void *data;
267 {
268   splay_tree_insert ((splay_tree) data,
269                      node->key,
270                      node->value);
271
272   return 0;
273 }
274
275 /* Indicate that things in SUBSET can alias things in SUPERSET, but
276    not vice versa.  For example, in C, a store to an `int' can alias a
277    structure containing an `int', but not vice versa.  Here, the
278    structure would be the SUPERSET and `int' the SUBSET.  This
279    function should be called only once per SUPERSET/SUBSET pair.  At
280    present any given alias set may only be a subset of one superset.  
281
282    It is illegal for SUPERSET to be zero; everything is implicitly a
283    subset of alias set zero.  */
284
285 void
286 record_alias_subset (superset, subset)
287      int superset;
288      int subset;
289 {
290   alias_set_entry superset_entry;
291   alias_set_entry subset_entry;
292
293   if (superset == 0)
294     abort ();
295
296   superset_entry = get_alias_set_entry (superset);
297   if (!superset_entry) 
298     {
299       /* Create an entry for the SUPERSET, so that we have a place to
300          attach the SUBSET.  */
301       superset_entry = 
302         (alias_set_entry) xmalloc (sizeof (struct alias_set_entry));
303       superset_entry->alias_set = superset;
304       superset_entry->children 
305         = splay_tree_new (alias_set_compare, 0, 0);
306       splay_tree_insert (alias_sets, 
307                          (splay_tree_key) superset,
308                          (splay_tree_value) superset_entry);
309
310     }
311
312   subset_entry = get_alias_set_entry (subset);
313   if (subset_entry) 
314     /* There is an entry for the subset.  Enter all of its children
315        (if they are not already present) as children of the SUPERSET.  */
316     splay_tree_foreach (subset_entry->children,
317                         insert_subset_children,
318                         superset_entry->children);
319
320   /* Enter the SUBSET itself as a child of the SUPERSET.  */
321   splay_tree_insert (superset_entry->children, 
322                      (splay_tree_key) subset,
323                      /*value=*/0);
324 }
325
326 /* Inside SRC, the source of a SET, find a base address.  */
327
328 static rtx
329 find_base_value (src)
330      register rtx src;
331 {
332   switch (GET_CODE (src))
333     {
334     case SYMBOL_REF:
335     case LABEL_REF:
336       return src;
337
338     case REG:
339       /* At the start of a function argument registers have known base
340          values which may be lost later.  Returning an ADDRESS
341          expression here allows optimization based on argument values
342          even when the argument registers are used for other purposes.  */
343       if (REGNO (src) < FIRST_PSEUDO_REGISTER && copying_arguments)
344         return new_reg_base_value[REGNO (src)];
345
346       /* If a pseudo has a known base value, return it.  Do not do this
347          for hard regs since it can result in a circular dependency
348          chain for registers which have values at function entry.
349
350          The test above is not sufficient because the scheduler may move
351          a copy out of an arg reg past the NOTE_INSN_FUNCTION_BEGIN.  */
352       if (REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
353           && (unsigned) REGNO (src) < reg_base_value_size
354           && reg_base_value[REGNO (src)])
355         return reg_base_value[REGNO (src)];
356
357       return src;
358
359     case MEM:
360       /* Check for an argument passed in memory.  Only record in the
361          copying-arguments block; it is too hard to track changes
362          otherwise.  */
363       if (copying_arguments
364           && (XEXP (src, 0) == arg_pointer_rtx
365               || (GET_CODE (XEXP (src, 0)) == PLUS
366                   && XEXP (XEXP (src, 0), 0) == arg_pointer_rtx)))
367         return gen_rtx_ADDRESS (VOIDmode, src);
368       return 0;
369
370     case CONST:
371       src = XEXP (src, 0);
372       if (GET_CODE (src) != PLUS && GET_CODE (src) != MINUS)
373         break;
374       /* fall through */
375
376     case PLUS:
377     case MINUS:
378       {
379         rtx temp, src_0 = XEXP (src, 0), src_1 = XEXP (src, 1);
380
381         /* If either operand is a REG, then see if we already have
382            a known value for it.  */
383         if (GET_CODE (src_0) == REG)
384           {
385             temp = find_base_value (src_0);
386             if (temp)
387               src_0 = temp;
388           }
389
390         if (GET_CODE (src_1) == REG)
391           {
392             temp = find_base_value (src_1);
393             if (temp)
394               src_1 = temp;
395           }
396
397         /* Guess which operand is the base address.
398
399            If either operand is a symbol, then it is the base.  If
400            either operand is a CONST_INT, then the other is the base.  */
401
402         if (GET_CODE (src_1) == CONST_INT
403             || GET_CODE (src_0) == SYMBOL_REF
404             || GET_CODE (src_0) == LABEL_REF
405             || GET_CODE (src_0) == CONST)
406           return find_base_value (src_0);
407
408         if (GET_CODE (src_0) == CONST_INT
409             || GET_CODE (src_1) == SYMBOL_REF
410             || GET_CODE (src_1) == LABEL_REF
411             || GET_CODE (src_1) == CONST)
412           return find_base_value (src_1);
413
414         /* This might not be necessary anymore. 
415
416            If either operand is a REG that is a known pointer, then it
417            is the base.  */
418         if (GET_CODE (src_0) == REG && REGNO_POINTER_FLAG (REGNO (src_0)))
419           return find_base_value (src_0);
420
421         if (GET_CODE (src_1) == REG && REGNO_POINTER_FLAG (REGNO (src_1)))
422           return find_base_value (src_1);
423
424         return 0;
425       }
426
427     case LO_SUM:
428       /* The standard form is (lo_sum reg sym) so look only at the
429          second operand.  */
430       return find_base_value (XEXP (src, 1));
431
432     case AND:
433       /* If the second operand is constant set the base
434          address to the first operand. */
435       if (GET_CODE (XEXP (src, 1)) == CONST_INT && INTVAL (XEXP (src, 1)) != 0)
436         return find_base_value (XEXP (src, 0));
437       return 0;
438
439     case ZERO_EXTEND:
440     case SIGN_EXTEND:   /* used for NT/Alpha pointers */
441     case HIGH:
442       return find_base_value (XEXP (src, 0));
443
444     default:
445       break;
446     }
447
448   return 0;
449 }
450
451 /* Called from init_alias_analysis indirectly through note_stores.  */
452
453 /* while scanning insns to find base values, reg_seen[N] is nonzero if
454    register N has been set in this function.  */
455 static char *reg_seen;
456
457 /* Addresses which are known not to alias anything else are identified
458    by a unique integer.  */
459 static int unique_id;
460
461 static void
462 record_set (dest, set)
463      rtx dest, set;
464 {
465   register int regno;
466   rtx src;
467
468   if (GET_CODE (dest) != REG)
469     return;
470
471   regno = REGNO (dest);
472
473   if (set)
474     {
475       /* A CLOBBER wipes out any old value but does not prevent a previously
476          unset register from acquiring a base address (i.e. reg_seen is not
477          set).  */
478       if (GET_CODE (set) == CLOBBER)
479         {
480           new_reg_base_value[regno] = 0;
481           return;
482         }
483       src = SET_SRC (set);
484     }
485   else
486     {
487       if (reg_seen[regno])
488         {
489           new_reg_base_value[regno] = 0;
490           return;
491         }
492       reg_seen[regno] = 1;
493       new_reg_base_value[regno] = gen_rtx_ADDRESS (Pmode,
494                                                    GEN_INT (unique_id++));
495       return;
496     }
497
498   /* This is not the first set.  If the new value is not related to the
499      old value, forget the base value. Note that the following code is
500      not detected:
501      extern int x, y;  int *p = &x; p += (&y-&x);
502      ANSI C does not allow computing the difference of addresses
503      of distinct top level objects.  */
504   if (new_reg_base_value[regno])
505     switch (GET_CODE (src))
506       {
507       case LO_SUM:
508       case PLUS:
509       case MINUS:
510         if (XEXP (src, 0) != dest && XEXP (src, 1) != dest)
511           new_reg_base_value[regno] = 0;
512         break;
513       case AND:
514         if (XEXP (src, 0) != dest || GET_CODE (XEXP (src, 1)) != CONST_INT)
515           new_reg_base_value[regno] = 0;
516         break;
517       default:
518         new_reg_base_value[regno] = 0;
519         break;
520       }
521   /* If this is the first set of a register, record the value.  */
522   else if ((regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER || ! fixed_regs[regno])
523            && ! reg_seen[regno] && new_reg_base_value[regno] == 0)
524     new_reg_base_value[regno] = find_base_value (src);
525
526   reg_seen[regno] = 1;
527 }
528
529 /* Called from loop optimization when a new pseudo-register is created.  */
530 void
531 record_base_value (regno, val, invariant)
532      int regno;
533      rtx val;
534      int invariant;
535 {
536   if ((unsigned) regno >= reg_base_value_size)
537     return;
538
539   /* If INVARIANT is true then this value also describes an invariant
540      relationship which can be used to deduce that two registers with
541      unknown values are different.  */
542   if (invariant && alias_invariant)
543     alias_invariant[regno] = val;
544
545   if (GET_CODE (val) == REG)
546     {
547       if ((unsigned) REGNO (val) < reg_base_value_size)
548         {
549           reg_base_value[regno] = reg_base_value[REGNO (val)];
550         }
551       return;
552     }
553   reg_base_value[regno] = find_base_value (val);
554 }
555
556 static rtx
557 canon_rtx (x)
558      rtx x;
559 {
560   /* Recursively look for equivalences.  */
561   if (GET_CODE (x) == REG && REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
562       && REGNO (x) < reg_known_value_size)
563     return reg_known_value[REGNO (x)] == x
564       ? x : canon_rtx (reg_known_value[REGNO (x)]);
565   else if (GET_CODE (x) == PLUS)
566     {
567       rtx x0 = canon_rtx (XEXP (x, 0));
568       rtx x1 = canon_rtx (XEXP (x, 1));
569
570       if (x0 != XEXP (x, 0) || x1 != XEXP (x, 1))
571         {
572           /* We can tolerate LO_SUMs being offset here; these
573              rtl are used for nothing other than comparisons.  */
574           if (GET_CODE (x0) == CONST_INT)
575             return plus_constant_for_output (x1, INTVAL (x0));
576           else if (GET_CODE (x1) == CONST_INT)
577             return plus_constant_for_output (x0, INTVAL (x1));
578           return gen_rtx_PLUS (GET_MODE (x), x0, x1);
579         }
580     }
581   /* This gives us much better alias analysis when called from
582      the loop optimizer.   Note we want to leave the original
583      MEM alone, but need to return the canonicalized MEM with
584      all the flags with their original values.  */
585   else if (GET_CODE (x) == MEM)
586     {
587       rtx addr = canon_rtx (XEXP (x, 0));
588       if (addr != XEXP (x, 0))
589         {
590           rtx new = gen_rtx_MEM (GET_MODE (x), addr);
591           MEM_VOLATILE_P (new) = MEM_VOLATILE_P (x);
592           RTX_UNCHANGING_P (new) = RTX_UNCHANGING_P (x);
593           MEM_IN_STRUCT_P (new) = MEM_IN_STRUCT_P (x);
594           MEM_ALIAS_SET (new) = MEM_ALIAS_SET (x);
595           x = new;
596         }
597     }
598   return x;
599 }
600
601 /* Return 1 if X and Y are identical-looking rtx's.
602
603    We use the data in reg_known_value above to see if two registers with
604    different numbers are, in fact, equivalent.  */
605
606 static int
607 rtx_equal_for_memref_p (x, y)
608      rtx x, y;
609 {
610   register int i;
611   register int j;
612   register enum rtx_code code;
613   register char *fmt;
614
615   if (x == 0 && y == 0)
616     return 1;
617   if (x == 0 || y == 0)
618     return 0;
619   x = canon_rtx (x);
620   y = canon_rtx (y);
621
622   if (x == y)
623     return 1;
624
625   code = GET_CODE (x);
626   /* Rtx's of different codes cannot be equal.  */
627   if (code != GET_CODE (y))
628     return 0;
629
630   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.
631      (REG:SI x) and (REG:HI x) are NOT equivalent.  */
632
633   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
634     return 0;
635
636   /* REG, LABEL_REF, and SYMBOL_REF can be compared nonrecursively.  */
637
638   if (code == REG)
639     return REGNO (x) == REGNO (y);
640   if (code == LABEL_REF)
641     return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
642   if (code == SYMBOL_REF)
643     return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
644   if (code == CONST_INT)
645     return INTVAL (x) == INTVAL (y);
646   if (code == ADDRESSOF)
647     return REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (y, 0)) && XINT (x, 1) == XINT (y, 1);
648
649   /* For commutative operations, the RTX match if the operand match in any
650      order.  Also handle the simple binary and unary cases without a loop.  */
651   if (code == EQ || code == NE || GET_RTX_CLASS (code) == 'c')
652     return ((rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0))
653              && rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 1)))
654             || (rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 1))
655                 && rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 0))));
656   else if (GET_RTX_CLASS (code) == '<' || GET_RTX_CLASS (code) == '2')
657     return (rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0))
658             && rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 1)));
659   else if (GET_RTX_CLASS (code) == '1')
660     return rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0));
661
662   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
663      fail to match, return 0 for the whole things.
664
665      Limit cases to types which actually appear in addresses.  */
666
667   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
668   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
669     {
670       switch (fmt[i])
671         {
672         case 'i':
673           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
674             return 0;
675           break;
676
677         case 'E':
678           /* Two vectors must have the same length.  */
679           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
680             return 0;
681
682           /* And the corresponding elements must match.  */
683           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
684             if (rtx_equal_for_memref_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j)) == 0)
685               return 0;
686           break;
687
688         case 'e':
689           if (rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i)) == 0)
690             return 0;
691           break;
692
693         /* This can happen for an asm which clobbers memory.  */
694         case '0':
695           break;
696
697           /* It is believed that rtx's at this level will never
698              contain anything but integers and other rtx's,
699              except for within LABEL_REFs and SYMBOL_REFs.  */
700         default:
701           abort ();
702         }
703     }
704   return 1;
705 }
706
707 /* Given an rtx X, find a SYMBOL_REF or LABEL_REF within
708    X and return it, or return 0 if none found.  */
709
710 static rtx
711 find_symbolic_term (x)
712      rtx x;
713 {
714   register int i;
715   register enum rtx_code code;
716   register char *fmt;
717
718   code = GET_CODE (x);
719   if (code == SYMBOL_REF || code == LABEL_REF)
720     return x;
721   if (GET_RTX_CLASS (code) == 'o')
722     return 0;
723
724   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
725   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
726     {
727       rtx t;
728
729       if (fmt[i] == 'e')
730         {
731           t = find_symbolic_term (XEXP (x, i));
732           if (t != 0)
733             return t;
734         }
735       else if (fmt[i] == 'E')
736         break;
737     }
738   return 0;
739 }
740
741 static rtx
742 find_base_term (x)
743      register rtx x;
744 {
745   switch (GET_CODE (x))
746     {
747     case REG:
748       return REG_BASE_VALUE (x);
749
750     case ZERO_EXTEND:
751     case SIGN_EXTEND:   /* Used for Alpha/NT pointers */
752     case HIGH:
753     case PRE_INC:
754     case PRE_DEC:
755     case POST_INC:
756     case POST_DEC:
757       return find_base_term (XEXP (x, 0));
758
759     case CONST:
760       x = XEXP (x, 0);
761       if (GET_CODE (x) != PLUS && GET_CODE (x) != MINUS)
762         return 0;
763       /* fall through */
764     case LO_SUM:
765     case PLUS:
766     case MINUS:
767       {
768         rtx tmp = find_base_term (XEXP (x, 0));
769         if (tmp)
770           return tmp;
771         return find_base_term (XEXP (x, 1));
772       }
773
774     case AND:
775       if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == REG && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
776         return REG_BASE_VALUE (XEXP (x, 0));
777       return 0;
778
779     case SYMBOL_REF:
780     case LABEL_REF:
781       return x;
782
783     default:
784       return 0;
785     }
786 }
787
788 /* Return 0 if the addresses X and Y are known to point to different
789    objects, 1 if they might be pointers to the same object.  */
790
791 static int
792 base_alias_check (x, y, x_mode, y_mode)
793      rtx x, y;
794      enum machine_mode x_mode, y_mode;
795 {
796   rtx x_base = find_base_term (x);
797   rtx y_base = find_base_term (y);
798
799   /* If the address itself has no known base see if a known equivalent
800      value has one.  If either address still has no known base, nothing
801      is known about aliasing.  */
802   if (x_base == 0)
803     {
804       rtx x_c;
805       if (! flag_expensive_optimizations || (x_c = canon_rtx (x)) == x)
806         return 1;
807       x_base = find_base_term (x_c);
808       if (x_base == 0)
809         return 1;
810     }
811
812   if (y_base == 0)
813     {
814       rtx y_c;
815       if (! flag_expensive_optimizations || (y_c = canon_rtx (y)) == y)
816         return 1;
817       y_base = find_base_term (y_c);
818       if (y_base == 0)
819         return 1;
820     }
821
822   /* If the base addresses are equal nothing is known about aliasing.  */
823   if (rtx_equal_p (x_base, y_base))
824     return 1;
825
826   /* The base addresses of the read and write are different expressions. 
827      If they are both symbols and they are not accessed via AND, there is
828      no conflict.  We can bring knowledge of object alignment into play
829      here.  For example, on alpha, "char a, b;" can alias one another,
830      though "char a; long b;" cannot.  */
831   if (GET_CODE (x_base) != ADDRESS && GET_CODE (y_base) != ADDRESS)
832     {
833       if (GET_CODE (x) == AND && GET_CODE (y) == AND)
834         return 1;
835       if (GET_CODE (x) == AND
836           && (GET_CODE (XEXP (x, 1)) != CONST_INT
837               || GET_MODE_UNIT_SIZE (y_mode) < -INTVAL (XEXP (x, 1))))
838         return 1;
839       if (GET_CODE (y) == AND
840           && (GET_CODE (XEXP (y, 1)) != CONST_INT
841               || GET_MODE_UNIT_SIZE (x_mode) < -INTVAL (XEXP (y, 1))))
842         return 1;
843       /* Differing symbols never alias.  */
844       return 0;
845     }
846
847   /* If one address is a stack reference there can be no alias:
848      stack references using different base registers do not alias,
849      a stack reference can not alias a parameter, and a stack reference
850      can not alias a global.  */
851   if ((GET_CODE (x_base) == ADDRESS && GET_MODE (x_base) == Pmode)
852       || (GET_CODE (y_base) == ADDRESS && GET_MODE (y_base) == Pmode))
853     return 0;
854
855   if (! flag_argument_noalias)
856     return 1;
857
858   if (flag_argument_noalias > 1)
859     return 0;
860
861   /* Weak noalias assertion (arguments are distinct, but may match globals). */
862   return ! (GET_MODE (x_base) == VOIDmode && GET_MODE (y_base) == VOIDmode);
863 }
864
865 /*  Return the address of the (N_REFS + 1)th memory reference to ADDR
866     where SIZE is the size in bytes of the memory reference.  If ADDR
867     is not modified by the memory reference then ADDR is returned.  */
868
869 rtx
870 addr_side_effect_eval (addr, size, n_refs)
871      rtx addr;
872      int size;
873      int n_refs;
874 {
875   int offset = 0;
876   
877   switch (GET_CODE (addr))
878     {
879     case PRE_INC:
880       offset = (n_refs + 1) * size;
881       break;
882     case PRE_DEC:
883       offset = -(n_refs + 1) * size;
884       break;
885     case POST_INC:
886       offset = n_refs * size;
887       break;
888     case POST_DEC:
889       offset = -n_refs * size;
890       break;
891
892     default:
893       return addr;
894     }
895   
896   if (offset)
897     addr = gen_rtx_PLUS (GET_MODE (addr), XEXP (addr, 0), GEN_INT (offset));
898   else
899     addr = XEXP (addr, 0);
900
901   return addr;
902 }
903
904 /* Return nonzero if X and Y (memory addresses) could reference the
905    same location in memory.  C is an offset accumulator.  When
906    C is nonzero, we are testing aliases between X and Y + C.
907    XSIZE is the size in bytes of the X reference,
908    similarly YSIZE is the size in bytes for Y.
909
910    If XSIZE or YSIZE is zero, we do not know the amount of memory being
911    referenced (the reference was BLKmode), so make the most pessimistic
912    assumptions.
913
914    If XSIZE or YSIZE is negative, we may access memory outside the object
915    being referenced as a side effect.  This can happen when using AND to
916    align memory references, as is done on the Alpha.
917
918    Nice to notice that varying addresses cannot conflict with fp if no
919    local variables had their addresses taken, but that's too hard now.  */
920
921
922 static int
923 memrefs_conflict_p (xsize, x, ysize, y, c)
924      register rtx x, y;
925      int xsize, ysize;
926      HOST_WIDE_INT c;
927 {
928   if (GET_CODE (x) == HIGH)
929     x = XEXP (x, 0);
930   else if (GET_CODE (x) == LO_SUM)
931     x = XEXP (x, 1);
932   else
933     x = canon_rtx (addr_side_effect_eval (x, xsize, 0));
934   if (GET_CODE (y) == HIGH)
935     y = XEXP (y, 0);
936   else if (GET_CODE (y) == LO_SUM)
937     y = XEXP (y, 1);
938   else
939     y = canon_rtx (addr_side_effect_eval (y, ysize, 0));
940
941   if (rtx_equal_for_memref_p (x, y))
942     {
943       if (xsize <= 0 || ysize <= 0)
944         return 1;
945       if (c >= 0 && xsize > c)
946         return 1;
947       if (c < 0 && ysize+c > 0)
948         return 1;
949       return 0;
950     }
951
952   /* This code used to check for conflicts involving stack references and
953      globals but the base address alias code now handles these cases.  */
954
955   if (GET_CODE (x) == PLUS)
956     {
957       /* The fact that X is canonicalized means that this
958          PLUS rtx is canonicalized.  */
959       rtx x0 = XEXP (x, 0);
960       rtx x1 = XEXP (x, 1);
961
962       if (GET_CODE (y) == PLUS)
963         {
964           /* The fact that Y is canonicalized means that this
965              PLUS rtx is canonicalized.  */
966           rtx y0 = XEXP (y, 0);
967           rtx y1 = XEXP (y, 1);
968
969           if (rtx_equal_for_memref_p (x1, y1))
970             return memrefs_conflict_p (xsize, x0, ysize, y0, c);
971           if (rtx_equal_for_memref_p (x0, y0))
972             return memrefs_conflict_p (xsize, x1, ysize, y1, c);
973           if (GET_CODE (x1) == CONST_INT)
974             {
975               if (GET_CODE (y1) == CONST_INT)
976                 return memrefs_conflict_p (xsize, x0, ysize, y0,
977                                            c - INTVAL (x1) + INTVAL (y1));
978               else
979                 return memrefs_conflict_p (xsize, x0, ysize, y,
980                                            c - INTVAL (x1));
981             }
982           else if (GET_CODE (y1) == CONST_INT)
983             return memrefs_conflict_p (xsize, x, ysize, y0, c + INTVAL (y1));
984
985           return 1;
986         }
987       else if (GET_CODE (x1) == CONST_INT)
988         return memrefs_conflict_p (xsize, x0, ysize, y, c - INTVAL (x1));
989     }
990   else if (GET_CODE (y) == PLUS)
991     {
992       /* The fact that Y is canonicalized means that this
993          PLUS rtx is canonicalized.  */
994       rtx y0 = XEXP (y, 0);
995       rtx y1 = XEXP (y, 1);
996
997       if (GET_CODE (y1) == CONST_INT)
998         return memrefs_conflict_p (xsize, x, ysize, y0, c + INTVAL (y1));
999       else
1000         return 1;
1001     }
1002
1003   if (GET_CODE (x) == GET_CODE (y))
1004     switch (GET_CODE (x))
1005       {
1006       case MULT:
1007         {
1008           /* Handle cases where we expect the second operands to be the
1009              same, and check only whether the first operand would conflict
1010              or not.  */
1011           rtx x0, y0;
1012           rtx x1 = canon_rtx (XEXP (x, 1));
1013           rtx y1 = canon_rtx (XEXP (y, 1));
1014           if (! rtx_equal_for_memref_p (x1, y1))
1015             return 1;
1016           x0 = canon_rtx (XEXP (x, 0));
1017           y0 = canon_rtx (XEXP (y, 0));
1018           if (rtx_equal_for_memref_p (x0, y0))
1019             return (xsize == 0 || ysize == 0
1020                     || (c >= 0 && xsize > c) || (c < 0 && ysize+c > 0));
1021
1022           /* Can't properly adjust our sizes.  */
1023           if (GET_CODE (x1) != CONST_INT)
1024             return 1;
1025           xsize /= INTVAL (x1);
1026           ysize /= INTVAL (x1);
1027           c /= INTVAL (x1);
1028           return memrefs_conflict_p (xsize, x0, ysize, y0, c);
1029         }
1030
1031       case REG:
1032         /* Are these registers known not to be equal?  */
1033         if (alias_invariant)
1034           {
1035             unsigned int r_x = REGNO (x), r_y = REGNO (y);
1036             rtx i_x, i_y;       /* invariant relationships of X and Y */
1037
1038             i_x = r_x >= reg_base_value_size ? 0 : alias_invariant[r_x];
1039             i_y = r_y >= reg_base_value_size ? 0 : alias_invariant[r_y];
1040
1041             if (i_x == 0 && i_y == 0)
1042               break;
1043
1044             if (! memrefs_conflict_p (xsize, i_x ? i_x : x,
1045                                       ysize, i_y ? i_y : y, c))
1046               return 0;
1047           }
1048         break;
1049
1050       default:
1051         break;
1052       }
1053
1054   /* Treat an access through an AND (e.g. a subword access on an Alpha)
1055      as an access with indeterminate size.  Assume that references 
1056      besides AND are aligned, so if the size of the other reference is
1057      at least as large as the alignment, assume no other overlap.  */
1058   if (GET_CODE (x) == AND && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1059     {
1060       if (GET_CODE (y) == AND || ysize < -INTVAL (XEXP (x, 1)))
1061         xsize = -1;
1062       return memrefs_conflict_p (xsize, XEXP (x, 0), ysize, y, c);
1063     }
1064   if (GET_CODE (y) == AND && GET_CODE (XEXP (y, 1)) == CONST_INT)
1065     {
1066       /* ??? If we are indexing far enough into the array/structure, we
1067          may yet be able to determine that we can not overlap.  But we 
1068          also need to that we are far enough from the end not to overlap
1069          a following reference, so we do nothing with that for now.  */
1070       if (GET_CODE (x) == AND || xsize < -INTVAL (XEXP (y, 1)))
1071         ysize = -1;
1072       return memrefs_conflict_p (xsize, x, ysize, XEXP (y, 0), c);
1073     }
1074
1075   if (CONSTANT_P (x))
1076     {
1077       if (GET_CODE (x) == CONST_INT && GET_CODE (y) == CONST_INT)
1078         {
1079           c += (INTVAL (y) - INTVAL (x));
1080           return (xsize <= 0 || ysize <= 0
1081                   || (c >= 0 && xsize > c) || (c < 0 && ysize+c > 0));
1082         }
1083
1084       if (GET_CODE (x) == CONST)
1085         {
1086           if (GET_CODE (y) == CONST)
1087             return memrefs_conflict_p (xsize, canon_rtx (XEXP (x, 0)),
1088                                        ysize, canon_rtx (XEXP (y, 0)), c);
1089           else
1090             return memrefs_conflict_p (xsize, canon_rtx (XEXP (x, 0)),
1091                                        ysize, y, c);
1092         }
1093       if (GET_CODE (y) == CONST)
1094         return memrefs_conflict_p (xsize, x, ysize,
1095                                    canon_rtx (XEXP (y, 0)), c);
1096
1097       if (CONSTANT_P (y))
1098         return (xsize < 0 || ysize < 0
1099                 || (rtx_equal_for_memref_p (x, y)
1100                     && (xsize == 0 || ysize == 0
1101                         || (c >= 0 && xsize > c) || (c < 0 && ysize+c > 0))));
1102
1103       return 1;
1104     }
1105   return 1;
1106 }
1107
1108 /* Functions to compute memory dependencies.
1109
1110    Since we process the insns in execution order, we can build tables
1111    to keep track of what registers are fixed (and not aliased), what registers
1112    are varying in known ways, and what registers are varying in unknown
1113    ways.
1114
1115    If both memory references are volatile, then there must always be a
1116    dependence between the two references, since their order can not be
1117    changed.  A volatile and non-volatile reference can be interchanged
1118    though. 
1119
1120    A MEM_IN_STRUCT reference at a non-QImode non-AND varying address can never
1121    conflict with a non-MEM_IN_STRUCT reference at a fixed address.   We must
1122    allow QImode aliasing because the ANSI C standard allows character
1123    pointers to alias anything.  We are assuming that characters are
1124    always QImode here.  We also must allow AND addresses, because they may
1125    generate accesses outside the object being referenced.  This is used to
1126    generate aligned addresses from unaligned addresses, for instance, the
1127    alpha storeqi_unaligned pattern.  */
1128
1129 /* Read dependence: X is read after read in MEM takes place.  There can
1130    only be a dependence here if both reads are volatile.  */
1131
1132 int
1133 read_dependence (mem, x)
1134      rtx mem;
1135      rtx x;
1136 {
1137   return MEM_VOLATILE_P (x) && MEM_VOLATILE_P (mem);
1138 }
1139
1140 /* True dependence: X is read after store in MEM takes place.  */
1141
1142 int
1143 true_dependence (mem, mem_mode, x, varies)
1144      rtx mem;
1145      enum machine_mode mem_mode;
1146      rtx x;
1147      int (*varies) PROTO((rtx));
1148 {
1149   register rtx x_addr, mem_addr;
1150
1151   if (MEM_VOLATILE_P (x) && MEM_VOLATILE_P (mem))
1152     return 1;
1153
1154   if (DIFFERENT_ALIAS_SETS_P (x, mem))
1155     return 0;
1156
1157   /* If X is an unchanging read, then it can't possibly conflict with any
1158      non-unchanging store.  It may conflict with an unchanging write though,
1159      because there may be a single store to this address to initialize it.
1160      Just fall through to the code below to resolve the case where we have
1161      both an unchanging read and an unchanging write.  This won't handle all
1162      cases optimally, but the possible performance loss should be
1163      negligible.  */
1164   if (RTX_UNCHANGING_P (x) && ! RTX_UNCHANGING_P (mem))
1165     return 0;
1166
1167   if (mem_mode == VOIDmode)
1168     mem_mode = GET_MODE (mem);
1169
1170   if (! base_alias_check (XEXP (x, 0), XEXP (mem, 0), GET_MODE (x), mem_mode))
1171     return 0;
1172
1173   x_addr = canon_rtx (XEXP (x, 0));
1174   mem_addr = canon_rtx (XEXP (mem, 0));
1175
1176   if (! memrefs_conflict_p (GET_MODE_SIZE (mem_mode), mem_addr,
1177                             SIZE_FOR_MODE (x), x_addr, 0))
1178     return 0;
1179
1180   /* If both references are struct references, or both are not, nothing
1181      is known about aliasing.
1182
1183      If either reference is QImode or BLKmode, ANSI C permits aliasing.
1184
1185      If both addresses are constant, or both are not, nothing is known
1186      about aliasing.  */
1187   if (MEM_IN_STRUCT_P (x) == MEM_IN_STRUCT_P (mem)
1188       || mem_mode == QImode || mem_mode == BLKmode
1189       || GET_MODE (x) == QImode || GET_MODE (x) == BLKmode
1190       || GET_CODE (x_addr) == AND || GET_CODE (mem_addr) == AND
1191       || varies (x_addr) == varies (mem_addr))
1192     return 1;
1193
1194   /* One memory reference is to a constant address, one is not.
1195      One is to a structure, the other is not.
1196
1197      If either memory reference is a variable structure the other is a
1198      fixed scalar and there is no aliasing.  */
1199   if ((MEM_IN_STRUCT_P (mem) && varies (mem_addr))
1200       || (MEM_IN_STRUCT_P (x) && varies (x_addr)))
1201     return 0;
1202
1203   return 1;
1204 }
1205
1206 /* Anti dependence: X is written after read in MEM takes place.  */
1207
1208 int
1209 anti_dependence (mem, x)
1210      rtx mem;
1211      rtx x;
1212 {
1213   rtx x_addr, mem_addr;
1214
1215   if (MEM_VOLATILE_P (x) && MEM_VOLATILE_P (mem))
1216     return 1;
1217
1218   /* If MEM is an unchanging read, then it can't possibly conflict with
1219      the store to X, because there is at most one store to MEM, and it must
1220      have occurred somewhere before MEM.  */
1221   if (RTX_UNCHANGING_P (mem))
1222     return 0;
1223
1224   if (! base_alias_check (XEXP (x, 0), XEXP (mem, 0), GET_MODE (x),
1225                           GET_MODE (mem)))
1226     return 0;
1227
1228   x = canon_rtx (x);
1229   mem = canon_rtx (mem);
1230
1231   if (DIFFERENT_ALIAS_SETS_P (x, mem))
1232     return 0;
1233
1234   x_addr = XEXP (x, 0);
1235   mem_addr = XEXP (mem, 0);
1236
1237   return (memrefs_conflict_p (SIZE_FOR_MODE (mem), mem_addr,
1238                               SIZE_FOR_MODE (x), x_addr, 0)
1239           && ! (MEM_IN_STRUCT_P (mem) && rtx_addr_varies_p (mem)
1240                 && GET_MODE (mem) != QImode
1241                 && GET_CODE (mem_addr) != AND
1242                 && ! MEM_IN_STRUCT_P (x) && ! rtx_addr_varies_p (x))
1243           && ! (MEM_IN_STRUCT_P (x) && rtx_addr_varies_p (x)
1244                 && GET_MODE (x) != QImode
1245                 && GET_CODE (x_addr) != AND
1246                 && ! MEM_IN_STRUCT_P (mem) && ! rtx_addr_varies_p (mem)));
1247 }
1248
1249 /* Output dependence: X is written after store in MEM takes place.  */
1250
1251 int
1252 output_dependence (mem, x)
1253      register rtx mem;
1254      register rtx x;
1255 {
1256   if (MEM_VOLATILE_P (x) && MEM_VOLATILE_P (mem))
1257     return 1;
1258
1259   if (! base_alias_check (XEXP (x, 0), XEXP (mem, 0), GET_MODE (x),
1260                           GET_MODE (mem)))
1261     return 0;
1262
1263   x = canon_rtx (x);
1264   mem = canon_rtx (mem);
1265
1266   if (DIFFERENT_ALIAS_SETS_P (x, mem))
1267     return 0;
1268
1269   return (memrefs_conflict_p (SIZE_FOR_MODE (mem), XEXP (mem, 0),
1270                               SIZE_FOR_MODE (x), XEXP (x, 0), 0)
1271           && ! (MEM_IN_STRUCT_P (mem) && rtx_addr_varies_p (mem)
1272                 && GET_MODE (mem) != QImode
1273                 && GET_CODE (XEXP (mem, 0)) != AND
1274                 && ! MEM_IN_STRUCT_P (x) && ! rtx_addr_varies_p (x))
1275           && ! (MEM_IN_STRUCT_P (x) && rtx_addr_varies_p (x)
1276                 && GET_MODE (x) != QImode
1277                 && GET_CODE (XEXP (x, 0)) != AND
1278                 && ! MEM_IN_STRUCT_P (mem) && ! rtx_addr_varies_p (mem)));
1279 }
1280
1281
1282 static HARD_REG_SET argument_registers;
1283
1284 void
1285 init_alias_once ()
1286 {
1287   register int i;
1288
1289 #ifndef OUTGOING_REGNO
1290 #define OUTGOING_REGNO(N) N
1291 #endif
1292   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1293     /* Check whether this register can hold an incoming pointer
1294        argument.  FUNCTION_ARG_REGNO_P tests outgoing register
1295        numbers, so translate if necessary due to register windows. */
1296     if (FUNCTION_ARG_REGNO_P (OUTGOING_REGNO (i))
1297         && HARD_REGNO_MODE_OK (i, Pmode))
1298       SET_HARD_REG_BIT (argument_registers, i);
1299
1300   alias_sets = splay_tree_new (alias_set_compare, 0, 0);
1301 }
1302
1303 void
1304 init_alias_analysis ()
1305 {
1306   int maxreg = max_reg_num ();
1307   int changed, pass;
1308   register int i;
1309   register unsigned int ui;
1310   register rtx insn;
1311
1312   reg_known_value_size = maxreg;
1313
1314   reg_known_value
1315     = (rtx *) oballoc ((maxreg - FIRST_PSEUDO_REGISTER) * sizeof (rtx))
1316     - FIRST_PSEUDO_REGISTER;
1317   reg_known_equiv_p =
1318     oballoc (maxreg - FIRST_PSEUDO_REGISTER) - FIRST_PSEUDO_REGISTER;
1319   bzero ((char *) (reg_known_value + FIRST_PSEUDO_REGISTER),
1320          (maxreg-FIRST_PSEUDO_REGISTER) * sizeof (rtx));
1321   bzero (reg_known_equiv_p + FIRST_PSEUDO_REGISTER,
1322          (maxreg - FIRST_PSEUDO_REGISTER) * sizeof (char));
1323
1324   /* Overallocate reg_base_value to allow some growth during loop
1325      optimization.  Loop unrolling can create a large number of
1326      registers.  */
1327   reg_base_value_size = maxreg * 2;
1328   reg_base_value = (rtx *)oballoc (reg_base_value_size * sizeof (rtx));
1329   new_reg_base_value = (rtx *)alloca (reg_base_value_size * sizeof (rtx));
1330   reg_seen = (char *)alloca (reg_base_value_size);
1331   bzero ((char *) reg_base_value, reg_base_value_size * sizeof (rtx));
1332   if (! reload_completed && flag_unroll_loops)
1333     {
1334       alias_invariant = (rtx *)xrealloc (alias_invariant,
1335                                          reg_base_value_size * sizeof (rtx));
1336       bzero ((char *)alias_invariant, reg_base_value_size * sizeof (rtx));
1337     }
1338     
1339
1340   /* The basic idea is that each pass through this loop will use the
1341      "constant" information from the previous pass to propagate alias
1342      information through another level of assignments.
1343
1344      This could get expensive if the assignment chains are long.  Maybe
1345      we should throttle the number of iterations, possibly based on
1346      the optimization level or flag_expensive_optimizations.
1347
1348      We could propagate more information in the first pass by making use
1349      of REG_N_SETS to determine immediately that the alias information
1350      for a pseudo is "constant".
1351
1352      A program with an uninitialized variable can cause an infinite loop
1353      here.  Instead of doing a full dataflow analysis to detect such problems
1354      we just cap the number of iterations for the loop.
1355
1356      The state of the arrays for the set chain in question does not matter
1357      since the program has undefined behavior.  */
1358
1359   pass = 0;
1360   do
1361     {
1362       /* Assume nothing will change this iteration of the loop.  */
1363       changed = 0;
1364
1365       /* We want to assign the same IDs each iteration of this loop, so
1366          start counting from zero each iteration of the loop.  */
1367       unique_id = 0;
1368
1369       /* We're at the start of the funtion each iteration through the
1370          loop, so we're copying arguments.  */
1371       copying_arguments = 1;
1372
1373       /* Wipe the potential alias information clean for this pass.  */
1374       bzero ((char *) new_reg_base_value, reg_base_value_size * sizeof (rtx));
1375
1376       /* Wipe the reg_seen array clean.  */
1377       bzero ((char *) reg_seen, reg_base_value_size);
1378
1379       /* Mark all hard registers which may contain an address.
1380          The stack, frame and argument pointers may contain an address.
1381          An argument register which can hold a Pmode value may contain
1382          an address even if it is not in BASE_REGS.
1383
1384          The address expression is VOIDmode for an argument and
1385          Pmode for other registers.  */
1386
1387       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1388         if (TEST_HARD_REG_BIT (argument_registers, i))
1389           new_reg_base_value[i] = gen_rtx_ADDRESS (VOIDmode,
1390                                                    gen_rtx_REG (Pmode, i));
1391
1392       new_reg_base_value[STACK_POINTER_REGNUM]
1393         = gen_rtx_ADDRESS (Pmode, stack_pointer_rtx);
1394       new_reg_base_value[ARG_POINTER_REGNUM]
1395         = gen_rtx_ADDRESS (Pmode, arg_pointer_rtx);
1396       new_reg_base_value[FRAME_POINTER_REGNUM]
1397         = gen_rtx_ADDRESS (Pmode, frame_pointer_rtx);
1398 #if HARD_FRAME_POINTER_REGNUM != FRAME_POINTER_REGNUM
1399       new_reg_base_value[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM]
1400         = gen_rtx_ADDRESS (Pmode, hard_frame_pointer_rtx);
1401 #endif
1402       if (struct_value_incoming_rtx
1403           && GET_CODE (struct_value_incoming_rtx) == REG)
1404         new_reg_base_value[REGNO (struct_value_incoming_rtx)]
1405           = gen_rtx_ADDRESS (Pmode, struct_value_incoming_rtx);
1406
1407       if (static_chain_rtx
1408           && GET_CODE (static_chain_rtx) == REG)
1409         new_reg_base_value[REGNO (static_chain_rtx)]
1410           = gen_rtx_ADDRESS (Pmode, static_chain_rtx);
1411
1412       /* Walk the insns adding values to the new_reg_base_value array.  */
1413       for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1414         {
1415           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
1416             {
1417               rtx note, set;
1418               /* If this insn has a noalias note, process it,  Otherwise,
1419                  scan for sets.  A simple set will have no side effects
1420                  which could change the base value of any other register. */
1421
1422               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
1423                   && (find_reg_note (insn, REG_NOALIAS, NULL_RTX)))
1424                 record_set (SET_DEST (PATTERN (insn)), NULL_RTX);
1425               else
1426                 note_stores (PATTERN (insn), record_set);
1427
1428               set = single_set (insn);
1429
1430               if (set != 0
1431                   && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1432                   && REGNO (SET_DEST (set)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1433                   && (((note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, 0)) != 0
1434                        && REG_N_SETS (REGNO (SET_DEST (set))) == 1)
1435                       || (note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) != 0)
1436                   && GET_CODE (XEXP (note, 0)) != EXPR_LIST)
1437                 {
1438                   int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1439                   reg_known_value[regno] = XEXP (note, 0);
1440                   reg_known_equiv_p[regno] = REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUIV;
1441                 }
1442             }
1443           else if (GET_CODE (insn) == NOTE
1444                    && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_FUNCTION_BEG)
1445             copying_arguments = 0;
1446         }
1447
1448       /* Now propagate values from new_reg_base_value to reg_base_value.  */
1449       for (ui = 0; ui < reg_base_value_size; ui++)
1450         {
1451           if (new_reg_base_value[ui]
1452               && new_reg_base_value[ui] != reg_base_value[ui]
1453               && ! rtx_equal_p (new_reg_base_value[ui], reg_base_value[ui]))
1454             {
1455               reg_base_value[ui] = new_reg_base_value[ui];
1456               changed = 1;
1457             }
1458         }
1459     }
1460   while (changed && ++pass < MAX_ALIAS_LOOP_PASSES);
1461
1462   /* Fill in the remaining entries.  */
1463   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < maxreg; i++)
1464     if (reg_known_value[i] == 0)
1465       reg_known_value[i] = regno_reg_rtx[i];
1466
1467   /* Simplify the reg_base_value array so that no register refers to
1468      another register, except to special registers indirectly through
1469      ADDRESS expressions.
1470
1471      In theory this loop can take as long as O(registers^2), but unless
1472      there are very long dependency chains it will run in close to linear
1473      time.
1474
1475      This loop may not be needed any longer now that the main loop does
1476      a better job at propagating alias information.  */
1477   pass = 0;
1478   do
1479     {
1480       changed = 0;
1481       pass++;
1482       for (ui = 0; ui < reg_base_value_size; ui++)
1483         {
1484           rtx base = reg_base_value[ui];
1485           if (base && GET_CODE (base) == REG)
1486             {
1487               unsigned int base_regno = REGNO (base);
1488               if (base_regno == ui)             /* register set from itself */
1489                 reg_base_value[ui] = 0;
1490               else
1491                 reg_base_value[ui] = reg_base_value[base_regno];
1492               changed = 1;
1493             }
1494         }
1495     }
1496   while (changed && pass < MAX_ALIAS_LOOP_PASSES);
1497
1498   new_reg_base_value = 0;
1499   reg_seen = 0;
1500 }
1501
1502 void
1503 end_alias_analysis ()
1504 {
1505   reg_known_value = 0;
1506   reg_base_value = 0;
1507   reg_base_value_size = 0;
1508   if (alias_invariant)
1509     {
1510       free ((char *)alias_invariant);
1511       alias_invariant = 0;
1512     }
1513 }