OSDN Git Service

Backport from LTO branch:
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ipa-reference.c
1 /* Callgraph based analysis of static variables.
2    Copyright (C) 2004, 2005, 2007, 2008 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Kenneth Zadeck <zadeck@naturalbridge.com>
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 /* This file gathers information about how variables whose scope is
22    confined to the compilation unit are used.  
23
24    There are two categories of information produced by this pass:
25
26    1) The addressable (TREE_ADDRESSABLE) bit and readonly
27    (TREE_READONLY) bit associated with these variables is properly set
28    based on scanning all of the code withing the compilation unit.
29
30    2) The transitive call site specific clobber effects are computed
31    for the variables whose scope is contained within this compilation
32    unit.
33
34    First each function and static variable initialization is analyzed
35    to determine which local static variables are either read, written,
36    or have their address taken.  Any local static that has its address
37    taken is removed from consideration.  Once the local read and
38    writes are determined, a transitive closure of this information is
39    performed over the call graph to determine the worst case set of
40    side effects of each call.  In later parts of the compiler, these
41    local and global sets are examined to make the call clobbering less
42    traumatic, promote some statics to registers, and improve aliasing
43    information.
44    
45    Currently must be run after inlining decisions have been made since
46    otherwise, the local sets will not contain information that is
47    consistent with post inlined state.  The global sets are not prone
48    to this problem since they are by definition transitive.  */
49
50 #include "config.h"
51 #include "system.h"
52 #include "coretypes.h"
53 #include "tm.h"
54 #include "tree.h"
55 #include "tree-flow.h"
56 #include "tree-inline.h"
57 #include "tree-pass.h"
58 #include "langhooks.h"
59 #include "pointer-set.h"
60 #include "ggc.h"
61 #include "ipa-utils.h"
62 #include "ipa-reference.h"
63 #include "c-common.h"
64 #include "gimple.h"
65 #include "cgraph.h"
66 #include "output.h"
67 #include "flags.h"
68 #include "timevar.h"
69 #include "diagnostic.h"
70 #include "langhooks.h"
71
72 /* This splay tree contains all of the static variables that are
73    being considered by the compilation level alias analysis.  For
74    module_at_a_time compilation, this is the set of static but not
75    public variables.  Any variables that either have their address
76    taken or participate in otherwise unsavory operations are deleted
77    from this list.  */
78 static GTY((param1_is(int), param2_is(tree)))
79      splay_tree reference_vars_to_consider;
80
81 /* This bitmap is used to knock out the module static variables whose
82    addresses have been taken and passed around.  */
83 static bitmap module_statics_escape;
84
85 /* This bitmap is used to knock out the module static variables that
86    are not readonly.  */
87 static bitmap module_statics_written;
88
89 /* A bit is set for every module static we are considering.  This is
90    ored into the local info when asm code is found that clobbers all
91    memory. */
92 static bitmap all_module_statics;
93
94 static struct pointer_set_t *visited_nodes;
95
96 static bitmap_obstack ipa_obstack;
97
98 enum initialization_status_t
99 {
100   UNINITIALIZED,
101   RUNNING,
102   FINISHED
103 };
104
105 tree memory_identifier_string;
106
107 /* Return the ipa_reference_vars structure starting from the cgraph NODE.  */
108 static inline ipa_reference_vars_info_t
109 get_reference_vars_info_from_cgraph (struct cgraph_node * node)
110 {
111   return get_function_ann (node->decl)->reference_vars_info;
112 }
113
114 /* Get a bitmap that contains all of the locally referenced static
115    variables for function FN.  */
116 static ipa_reference_local_vars_info_t
117 get_local_reference_vars_info (tree fn) 
118 {
119   ipa_reference_vars_info_t info = get_function_ann (fn)->reference_vars_info;
120
121   if (info)
122     return info->local;
123   else
124     /* This phase was not run.  */ 
125     return NULL;
126 }
127
128 /* Get a bitmap that contains all of the globally referenced static
129    variables for function FN.  */
130  
131 static ipa_reference_global_vars_info_t
132 get_global_reference_vars_info (tree fn) 
133 {
134   ipa_reference_vars_info_t info = get_function_ann (fn)->reference_vars_info;
135
136   if (info)
137     return info->global;
138   else
139     /* This phase was not run.  */ 
140     return NULL;
141 }
142
143 /* Return a bitmap indexed by VAR_DECL uid for the static variables
144    that may be read locally by the execution of the function fn.
145    Returns NULL if no data is available.  */
146
147 bitmap 
148 ipa_reference_get_read_local (tree fn)
149 {
150   ipa_reference_local_vars_info_t l = get_local_reference_vars_info (fn);
151   if (l) 
152     return l->statics_read;
153   else
154     return NULL;
155 }
156
157 /* Return a bitmap indexed by VAR_DECL uid for the static variables
158    that may be written locally by the execution of the function fn.
159    Returns NULL if no data is available.  */
160
161 bitmap 
162 ipa_reference_get_written_local (tree fn)
163 {
164   ipa_reference_local_vars_info_t l = get_local_reference_vars_info (fn);
165   if (l) 
166     return l->statics_written;
167   else
168     return NULL;
169 }
170
171 /* Return a bitmap indexed by VAR_DECL uid for the static variables
172    that are read during the execution of the function FN.  Returns
173    NULL if no data is available.  */
174
175 bitmap 
176 ipa_reference_get_read_global (tree fn) 
177 {
178   ipa_reference_global_vars_info_t g = get_global_reference_vars_info (fn);
179   if (g) 
180     return g->statics_read;
181   else
182     return NULL;
183 }
184
185 /* Return a bitmap indexed by VAR_DECL uid for the static variables
186    that are written during the execution of the function FN.  Note
187    that variables written may or may not be read during the function
188    call.  Returns NULL if no data is available.  */
189
190 bitmap 
191 ipa_reference_get_written_global (tree fn) 
192 {
193   ipa_reference_global_vars_info_t g = get_global_reference_vars_info (fn);
194   if (g) 
195     return g->statics_written;
196   else
197     return NULL;
198 }
199
200 /* Return a bitmap indexed by_DECL_UID uid for the static variables
201    that are not read during the execution of the function FN.  Returns
202    NULL if no data is available.  */
203
204 bitmap 
205 ipa_reference_get_not_read_global (tree fn) 
206 {
207   ipa_reference_global_vars_info_t g = get_global_reference_vars_info (fn);
208   if (g) 
209     return g->statics_not_read;
210   else
211     return NULL;
212 }
213
214 /* Return a bitmap indexed by DECL_UID uid for the static variables
215    that are not written during the execution of the function FN.  Note
216    that variables written may or may not be read during the function
217    call.  Returns NULL if no data is available.  */
218
219 bitmap 
220 ipa_reference_get_not_written_global (tree fn) 
221 {
222   ipa_reference_global_vars_info_t g = get_global_reference_vars_info (fn);
223   if (g) 
224     return g->statics_not_written;
225   else
226     return NULL;
227 }
228
229 \f
230
231 /* Add VAR to all_module_statics and the two
232    reference_vars_to_consider* sets.  */
233
234 static inline void 
235 add_static_var (tree var) 
236 {
237   int uid = DECL_UID (var);
238   if (!bitmap_bit_p (all_module_statics, uid))
239     {
240       splay_tree_insert (reference_vars_to_consider,
241                          uid, (splay_tree_value)var);
242       bitmap_set_bit (all_module_statics, uid);
243     }
244 }
245
246 /* Return true if the variable T is the right kind of static variable to
247    perform compilation unit scope escape analysis.  */
248
249 static inline bool 
250 has_proper_scope_for_analysis (tree t)
251 {
252   /* If the variable has the "used" attribute, treat it as if it had a
253      been touched by the devil.  */
254   if (lookup_attribute ("used", DECL_ATTRIBUTES (t)))
255     return false;
256
257   /* Do not want to do anything with volatile except mark any
258      function that uses one to be not const or pure.  */
259   if (TREE_THIS_VOLATILE (t)) 
260     return false;
261
262   /* Do not care about a local automatic that is not static.  */
263   if (!TREE_STATIC (t) && !DECL_EXTERNAL (t))
264     return false;
265
266   if (DECL_EXTERNAL (t) || TREE_PUBLIC (t))
267     return false;
268
269   /* We cannot touch decls where the type needs constructing.  */
270   if (TYPE_NEEDS_CONSTRUCTING (TREE_TYPE (t)))
271     return false;
272
273   /* This is a variable we care about.  Check if we have seen it
274      before, and if not add it the set of variables we care about.  */
275   if (!bitmap_bit_p (all_module_statics, DECL_UID (t)))
276     add_static_var (t);
277
278   return true;
279 }
280
281 /* If T is a VAR_DECL for a static that we are interested in, add the
282    uid to the bitmap.  */
283
284 static void
285 check_operand (ipa_reference_local_vars_info_t local, 
286                tree t, bool checking_write)
287 {
288   if (!t) return;
289
290   if ((TREE_CODE (t) == VAR_DECL || TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
291       && (has_proper_scope_for_analysis (t))) 
292     {
293       if (checking_write)
294         {
295           if (local)
296             bitmap_set_bit (local->statics_written, DECL_UID (t));
297           /* Mark the write so we can tell which statics are
298              readonly.  */
299           bitmap_set_bit (module_statics_written, DECL_UID (t));
300         }
301       else if (local)
302         bitmap_set_bit (local->statics_read, DECL_UID (t));
303     }
304 }
305
306 /* Examine tree T for references to static variables. All internal
307    references like array references or indirect references are added
308    to the READ_BM. Direct references are added to either READ_BM or
309    WRITE_BM depending on the value of CHECKING_WRITE.   */
310
311 static void
312 check_tree (ipa_reference_local_vars_info_t local, tree t, bool checking_write)
313 {
314   if ((TREE_CODE (t) == EXC_PTR_EXPR) || (TREE_CODE (t) == FILTER_EXPR))
315     return;
316
317   while (TREE_CODE (t) == REALPART_EXPR 
318          || TREE_CODE (t) == IMAGPART_EXPR
319          || handled_component_p (t))
320     {
321       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
322         check_operand (local, TREE_OPERAND (t, 1), false);
323       t = TREE_OPERAND (t, 0);
324     }
325
326   /* The bottom of an indirect reference can only be read, not
327      written.  So just recurse and whatever we find, check it against
328      the read bitmaps.  */
329
330   /*  if (INDIRECT_REF_P (t) || TREE_CODE (t) == MEM_REF) */
331   /* FIXME when we have array_ref's of pointers.  */
332   if (INDIRECT_REF_P (t))
333     check_tree (local, TREE_OPERAND (t, 0), false);
334
335   if (SSA_VAR_P (t))
336     check_operand (local, t, checking_write);
337 }
338
339 /* Scan tree T to see if there are any addresses taken in within T.  */
340
341 static void 
342 look_for_address_of (tree t)
343 {
344   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
345     {
346       tree x = get_base_var (t);
347       if (TREE_CODE (x) == VAR_DECL || TREE_CODE (x) == FUNCTION_DECL) 
348         if (has_proper_scope_for_analysis (x))
349           bitmap_set_bit (module_statics_escape, DECL_UID (x));
350     }
351 }
352
353 /* Check to see if T is a read or address of operation on a static var
354    we are interested in analyzing.  LOCAL is passed in to get access
355    to its bit vectors.  Local is NULL if this is called from a static
356    initializer.  */
357
358 static void
359 check_rhs_var (ipa_reference_local_vars_info_t local, tree t)
360 {
361   look_for_address_of (t);
362
363   if (local == NULL) 
364     return;
365
366   check_tree(local, t, false);
367 }
368
369 /* Check to see if T is an assignment to a static var we are
370    interested in analyzing.  LOCAL is passed in to get access to its bit
371    vectors.  */
372
373 static void
374 check_lhs_var (ipa_reference_local_vars_info_t local, tree t)
375 {
376   if (local == NULL) 
377     return;
378    
379   check_tree(local, t, true);
380 }
381
382 /* This is a scaled down version of get_asm_expr_operands from
383    tree_ssa_operands.c.  The version there runs much later and assumes
384    that aliasing information is already available. Here we are just
385    trying to find if the set of inputs and outputs contain references
386    or address of operations to local static variables.  FN is the
387    function being analyzed and STMT is the actual asm statement.  */
388
389 static void
390 get_asm_stmt_operands (ipa_reference_local_vars_info_t local, gimple stmt)
391 {
392   size_t noutputs = gimple_asm_noutputs (stmt);
393   const char **oconstraints
394     = (const char **) alloca ((noutputs) * sizeof (const char *));
395   size_t i;
396   tree op;
397   const char *constraint;
398   bool allows_mem, allows_reg, is_inout;
399   
400   for (i = 0; i < noutputs; i++)
401     {
402       op = gimple_asm_output_op (stmt, i);
403       oconstraints[i] = constraint
404         = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (op)));
405       parse_output_constraint (&constraint, i, 0, 0,
406                                &allows_mem, &allows_reg, &is_inout);
407       
408       check_lhs_var (local, TREE_VALUE (op));
409     }
410
411   for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
412     {
413       op = gimple_asm_input_op (stmt, i);
414       constraint
415         = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (op)));
416       parse_input_constraint (&constraint, 0, 0, noutputs, 0,
417                               oconstraints, &allows_mem, &allows_reg);
418       
419       check_rhs_var (local, TREE_VALUE (op));
420     }
421   
422   for (i = 0; i < gimple_asm_nclobbers (stmt); i++)
423     {
424       op = gimple_asm_clobber_op (stmt, i);
425       if (simple_cst_equal(TREE_VALUE (op), memory_identifier_string) == 1) 
426         {
427           /* Abandon all hope, ye who enter here. */
428           local->calls_read_all = true;
429           local->calls_write_all = true;
430         }      
431     }
432 }
433
434 /* Check the parameters of a function call from CALLER to CALL_EXPR to
435    see if any of them are static vars.  Also check to see if this is
436    either an indirect call, a call outside the compilation unit, or
437    has special attributes that effect the clobbers.  The caller
438    parameter is the tree node for the caller and the second operand is
439    the tree node for the entire call expression.  */
440
441 static void
442 check_call (ipa_reference_local_vars_info_t local, gimple stmt)
443 {
444   int flags = gimple_call_flags (stmt);
445   tree operand;
446   tree callee_t = gimple_call_fndecl (stmt);
447   enum availability avail = AVAIL_NOT_AVAILABLE;
448   size_t i;
449
450   if ((operand = gimple_call_lhs (stmt)) != NULL)
451     check_lhs_var (local, operand);
452
453   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
454     check_rhs_var (local, gimple_call_arg (stmt, i));
455
456   if (callee_t)
457     {
458       struct cgraph_node* callee = cgraph_node(callee_t);
459       avail = cgraph_function_body_availability (callee);
460     }
461
462   if (avail == AVAIL_NOT_AVAILABLE || avail == AVAIL_OVERWRITABLE)
463     if (local) 
464       {
465         if (flags & ECF_PURE) 
466           local->calls_read_all = true;
467         else 
468           {
469             local->calls_read_all = true;
470             local->calls_write_all = true;
471           }
472       }
473 }
474
475 /* TP is the part of the tree currently under the microscope.
476    WALK_SUBTREES is part of the walk_tree api but is unused here.
477    DATA is cgraph_node of the function being walked.  */
478
479 /* FIXME: When this is converted to run over SSA form, this code
480    should be converted to use the operand scanner.  */
481
482 static tree
483 scan_stmt_for_static_refs (gimple_stmt_iterator *gsip, bool *handled_ops_p,
484                            struct walk_stmt_info *data)
485 {
486   struct cgraph_node *fn = (struct cgraph_node *) data->info;
487   gimple stmt = gsi_stmt (*gsip);
488   ipa_reference_local_vars_info_t local = NULL;
489   if (fn)
490     local = get_reference_vars_info_from_cgraph (fn)->local;
491
492   switch (gimple_code (stmt))
493     {
494     case GIMPLE_ASSIGN:
495       {
496         /* First look on the lhs and see what variable is stored to */
497         tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
498         tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
499         tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
500         enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
501
502         check_lhs_var (local, lhs);
503
504         /* For the purposes of figuring out what the cast affects */
505
506         /* Next check the operands on the rhs to see if they are ok. */
507         switch (TREE_CODE_CLASS (code))
508           {
509           case tcc_binary:          
510           case tcc_comparison:      
511             check_rhs_var (local, rhs1);
512             check_rhs_var (local, rhs2);
513             break;
514
515           case tcc_unary:
516           case tcc_reference:
517           case tcc_declaration:
518             check_rhs_var (local, rhs1);
519             break;
520
521           case tcc_expression:
522             switch (code)
523               {
524               case ADDR_EXPR:
525                 check_rhs_var (local, rhs1);
526                 break;
527               default:
528                 break;
529               }
530             break;
531           default:
532             break;
533           }
534         *handled_ops_p = true;
535       }
536       break;
537
538     case GIMPLE_LABEL:
539       if (DECL_NONLOCAL (gimple_label_label (stmt)))
540         {
541           /* Target of long jump. */
542           local->calls_read_all = true;
543           local->calls_write_all = true;
544         }
545       break;
546
547     case GIMPLE_CALL:
548       check_call (local, stmt);
549       *handled_ops_p = true;
550       break;
551       
552     case GIMPLE_ASM:
553       get_asm_stmt_operands (local, stmt);
554       *handled_ops_p = true;
555       break;
556       
557     default:
558       break;
559     }
560   return NULL;
561 }
562
563 /* Call-back to scan GIMPLE operands for static references.  This is supposed
564    to work with scan_stmt_for_static_refs so the real call-back data is stored
565    inside a walk_stmt_info struct.  Callers using the walk_tree interface must
566    also wrap the call-back data in a walk_stmt_info struct.  */
567
568 static tree
569 scan_op_for_static_refs (tree *tp, int *walk_subtrees, void *data)
570 {
571   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info*) data;
572   struct cgraph_node *fn = (struct cgraph_node *) wi->info;
573   tree t = *tp;
574   ipa_reference_local_vars_info_t local = NULL;
575   if (fn)
576     local = get_reference_vars_info_from_cgraph (fn)->local;
577
578   switch (TREE_CODE (t))  
579     {
580     case VAR_DECL:
581       if (DECL_INITIAL (t))
582         walk_tree (&DECL_INITIAL (t), scan_op_for_static_refs, data,
583                    wi->pset);
584       *walk_subtrees = 0;
585       break;
586
587     case ADDR_EXPR:
588       /* This case is here to find addresses on rhs of constructors in
589          decl_initial of static variables. */
590       check_rhs_var (local, t);
591       *walk_subtrees = 0;
592       break;
593
594     default:
595       break;
596     }
597   return NULL;
598 }
599
600 /* Lookup the tree node for the static variable that has UID.  */
601 static tree
602 get_static_decl (int index)
603 {
604   splay_tree_node stn = 
605     splay_tree_lookup (reference_vars_to_consider, index);
606   if (stn)
607     return (tree)stn->value;
608   return NULL;
609 }
610
611 /* Lookup the tree node for the static variable that has UID and
612    convert the name to a string for debugging.  */
613
614 static const char *
615 get_static_name (int index)
616 {
617   splay_tree_node stn = 
618     splay_tree_lookup (reference_vars_to_consider, index);
619   if (stn)
620     return lang_hooks.decl_printable_name ((tree)(stn->value), 2);
621   return NULL;
622 }
623
624 /* Or in all of the bits from every callee into X, the caller's, bit
625    vector.  There are several cases to check to avoid the sparse
626    bitmap oring.  */
627
628 static void
629 propagate_bits (struct cgraph_node *x)
630 {
631   ipa_reference_vars_info_t x_info = get_reference_vars_info_from_cgraph (x);
632   ipa_reference_global_vars_info_t x_global = x_info->global;
633
634   struct cgraph_edge *e;
635   for (e = x->callees; e; e = e->next_callee) 
636     {
637       struct cgraph_node *y = e->callee;
638
639       /* Only look at the master nodes and skip external nodes.  */
640       y = cgraph_master_clone (y);
641       if (y)
642         {
643           if (get_reference_vars_info_from_cgraph (y))
644             {
645               ipa_reference_vars_info_t y_info 
646                 = get_reference_vars_info_from_cgraph (y);
647               ipa_reference_global_vars_info_t y_global = y_info->global;
648               
649               if (x_global->statics_read
650                   != all_module_statics)
651                 {
652                   if (y_global->statics_read 
653                       == all_module_statics)
654                     {
655                       BITMAP_FREE (x_global->statics_read);
656                       x_global->statics_read 
657                         = all_module_statics;
658                     }
659                   /* Skip bitmaps that are pointer equal to node's bitmap
660                      (no reason to spin within the cycle).  */
661                   else if (x_global->statics_read 
662                            != y_global->statics_read)
663                     bitmap_ior_into (x_global->statics_read,
664                                      y_global->statics_read);
665                 }
666               
667               if (x_global->statics_written 
668                   != all_module_statics)
669                 {
670                   if (y_global->statics_written 
671                       == all_module_statics)
672                     {
673                       BITMAP_FREE (x_global->statics_written);
674                       x_global->statics_written 
675                         = all_module_statics;
676                     }
677                   /* Skip bitmaps that are pointer equal to node's bitmap
678                      (no reason to spin within the cycle).  */
679                   else if (x_global->statics_written 
680                            != y_global->statics_written)
681                     bitmap_ior_into (x_global->statics_written,
682                                      y_global->statics_written);
683                 }
684             }
685           else 
686             {
687               gcc_unreachable ();
688             }
689         }
690     }
691 }
692
693 /* Look at all of the callees of X to see which ones represent inlined
694    calls.  For each of these callees, merge their local info into
695    TARGET and check their children recursively.  
696
697    This function goes away when Jan changes the inliner and IPA
698    analysis so that this is not run between the time when inlining
699    decisions are made and when the inlining actually occurs.  */
700
701 static void 
702 merge_callee_local_info (struct cgraph_node *target, 
703                          struct cgraph_node *x)
704 {
705   struct cgraph_edge *e;
706   ipa_reference_local_vars_info_t x_l = 
707     get_reference_vars_info_from_cgraph (target)->local;
708
709   /* Make the world safe for tail recursion.  */
710   struct ipa_dfs_info *node_info = (struct ipa_dfs_info *) x->aux;
711   
712   if (node_info->aux) 
713     return;
714
715   node_info->aux = x;
716
717   for (e = x->callees; e; e = e->next_callee) 
718     {
719       struct cgraph_node *y = e->callee;
720       if (y->global.inlined_to) 
721         {
722           ipa_reference_vars_info_t y_info;
723           ipa_reference_local_vars_info_t y_l;
724           struct cgraph_node* orig_y = y;
725          
726           y = cgraph_master_clone (y);
727           if (y)
728             {
729               y_info = get_reference_vars_info_from_cgraph (y);
730               y_l = y_info->local;
731               if (x_l != y_l)
732                 {
733                   bitmap_ior_into (x_l->statics_read,
734                                    y_l->statics_read);
735                   bitmap_ior_into (x_l->statics_written,
736                                    y_l->statics_written);
737                 }
738               x_l->calls_read_all |= y_l->calls_read_all;
739               x_l->calls_write_all |= y_l->calls_write_all;
740               merge_callee_local_info (target, y);
741             }
742           else 
743             {
744               fprintf(stderr, "suspect inlining of ");
745               dump_cgraph_node (stderr, orig_y);
746               fprintf(stderr, "\ninto ");
747               dump_cgraph_node (stderr, target);
748               dump_cgraph (stderr);
749               gcc_assert(false);
750             }
751         }
752     }
753
754   node_info->aux = NULL;
755 }
756
757 /* The init routine for analyzing global static variable usage.  See
758    comments at top for description.  */
759 static void 
760 ipa_init (void) 
761 {
762   struct cgraph_node *node;
763   memory_identifier_string = build_string(7, "memory");
764
765   reference_vars_to_consider =
766     splay_tree_new_ggc (splay_tree_compare_ints);
767
768   bitmap_obstack_initialize (&ipa_obstack);
769   module_statics_escape = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
770   module_statics_written = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
771   all_module_statics = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
772
773   /* This will add NODE->DECL to the splay trees.  */
774   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
775     has_proper_scope_for_analysis (node->decl);
776
777   /* There are some shared nodes, in particular the initializers on
778      static declarations.  We do not need to scan them more than once
779      since all we would be interested in are the addressof
780      operations.  */
781   visited_nodes = pointer_set_create ();
782 }
783
784 /* Check out the rhs of a static or global initialization VNODE to see
785    if any of them contain addressof operations.  Note that some of
786    these variables may  not even be referenced in the code in this
787    compilation unit but their right hand sides may contain references
788    to variables defined within this unit.  */
789
790 static void 
791 analyze_variable (struct varpool_node *vnode)
792 {
793   struct walk_stmt_info wi;
794   tree global = vnode->decl;
795
796   memset (&wi, 0, sizeof (wi));
797   wi.pset = visited_nodes;
798   walk_tree (&DECL_INITIAL (global), scan_op_for_static_refs,
799              &wi, wi.pset);
800 }
801
802 /* Set up the persistent info for FN.  */
803
804 static ipa_reference_local_vars_info_t
805 init_function_info (struct cgraph_node *fn)
806 {
807   ipa_reference_vars_info_t info 
808     = XCNEW (struct ipa_reference_vars_info_d);
809   ipa_reference_local_vars_info_t l
810     = XCNEW (struct ipa_reference_local_vars_info_d);
811   tree decl = fn->decl;
812
813   /* Add the info to the tree's annotation.  */
814   get_function_ann (decl)->reference_vars_info = info;
815
816   info->local = l;
817   l->statics_read = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
818   l->statics_written = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
819
820   return l;
821 }
822
823 /* This is the main routine for finding the reference patterns for
824    global variables within a function FN.  */
825   
826 static void
827 analyze_function (struct cgraph_node *fn)
828 {
829   ipa_reference_local_vars_info_t l = init_function_info (fn);
830   tree decl = fn->decl;
831   struct walk_stmt_info wi;
832   struct function *this_cfun = DECL_STRUCT_FUNCTION (decl);
833   basic_block this_block;
834
835   if (dump_file)
836     fprintf (dump_file, "\n local analysis of %s\n", cgraph_node_name (fn));
837   
838   FOR_EACH_BB_FN (this_block, this_cfun)
839     {
840       gimple_stmt_iterator gsi;
841       gimple phi;
842       tree op;
843       use_operand_p use;
844       ssa_op_iter iter;
845
846       /* Find the addresses taken in phi node arguments.  */
847       for (gsi = gsi_start_phis (this_block);
848            !gsi_end_p (gsi);
849            gsi_next (&gsi))
850         {
851           phi = gsi_stmt (gsi);
852           FOR_EACH_PHI_ARG (use, phi, iter, SSA_OP_USE)
853             {
854               op = USE_FROM_PTR (use);
855               if (TREE_CODE (op) == ADDR_EXPR)
856                 check_rhs_var (l, op);
857             }
858         }
859
860       memset (&wi, 0, sizeof (wi));
861       wi.info = fn;
862       wi.pset = visited_nodes;
863       for (gsi = gsi_start_bb (this_block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
864         walk_gimple_stmt (&gsi, scan_stmt_for_static_refs,
865                           scan_op_for_static_refs, &wi);
866     }
867
868   /* There may be const decls with interesting right hand sides.  */
869   if (DECL_STRUCT_FUNCTION (decl))
870     {
871       tree step;
872       for (step = DECL_STRUCT_FUNCTION (decl)->local_decls;
873            step;
874            step = TREE_CHAIN (step))
875         {
876           tree var = TREE_VALUE (step);
877           if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL 
878               && DECL_INITIAL (var)
879               && !TREE_STATIC (var))
880             {
881               memset (&wi, 0, sizeof (wi));
882               wi.info = fn;
883               wi.pset = visited_nodes;
884               walk_tree (&DECL_INITIAL (var), scan_op_for_static_refs,
885                          &wi, wi.pset);
886             }
887         }
888     }
889 }
890
891 /* If FN is avail == AVAIL_OVERWRITABLE, replace the effects bit
892    vectors with worst case bit vectors.  We had to analyze it above to
893    find out if it took the address of any statics. However, now that
894    we know that, we can get rid of all of the other side effects.  */
895
896 static void
897 clean_function (struct cgraph_node *fn)
898 {
899   ipa_reference_vars_info_t info = get_reference_vars_info_from_cgraph (fn);
900   ipa_reference_local_vars_info_t l = info->local;
901   ipa_reference_global_vars_info_t g = info->global;
902   
903   if (l)
904     {
905       if (l->statics_read
906           && l->statics_read != all_module_statics)
907         BITMAP_FREE (l->statics_read);
908       if (l->statics_written
909           &&l->statics_written != all_module_statics)
910         BITMAP_FREE (l->statics_written);
911       free (l);
912     }
913   
914   if (g)
915     {
916       if (g->statics_read
917           && g->statics_read != all_module_statics)
918         BITMAP_FREE (g->statics_read);
919       
920       if (g->statics_written
921           && g->statics_written != all_module_statics)
922         BITMAP_FREE (g->statics_written);
923       
924       if (g->statics_not_read
925           && g->statics_not_read != all_module_statics)
926         BITMAP_FREE (g->statics_not_read);
927       
928       if (g->statics_not_written
929           && g->statics_not_written != all_module_statics)
930         BITMAP_FREE (g->statics_not_written);
931       free (g);
932     }
933   
934   free (get_function_ann (fn->decl)->reference_vars_info);
935   get_function_ann (fn->decl)->reference_vars_info = NULL;
936 }
937
938
939 /* Analyze each function in the cgraph to see which global or statics
940    are read or written.  */
941
942 static void 
943 generate_summary (void)
944 {
945   struct cgraph_node *node;
946   struct varpool_node *vnode;
947   unsigned int index;
948   bitmap_iterator bi;
949   bitmap module_statics_readonly;
950   bitmap bm_temp;
951   
952   ipa_init ();
953   module_statics_readonly = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
954   bm_temp = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
955
956   /* Process all of the variables first.  */
957   FOR_EACH_STATIC_INITIALIZER (vnode)
958     analyze_variable (vnode);
959
960   /* Process all of the functions next. 
961
962      We do not want to process any of the clones so we check that this
963      is a master clone.  However, we do need to process any
964      AVAIL_OVERWRITABLE functions (these are never clones) because
965      they may cause a static variable to escape.  The code that can
966      overwrite such a function cannot access the statics because it
967      would not be in the same compilation unit.  When the analysis is
968      finished, the computed information of these AVAIL_OVERWRITABLE is
969      replaced with worst case info.  
970   */
971   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
972     if (node->analyzed 
973         && (cgraph_is_master_clone (node)
974             || (cgraph_function_body_availability (node) 
975                 == AVAIL_OVERWRITABLE)))
976       analyze_function (node);
977
978   pointer_set_destroy (visited_nodes);
979   visited_nodes = NULL;
980
981   /* Prune out the variables that were found to behave badly
982      (i.e. have their address taken).  */
983   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (module_statics_escape, 0, index, bi)
984     {
985       splay_tree_remove (reference_vars_to_consider, index);
986     }
987   
988   bitmap_and_compl_into (all_module_statics, 
989                          module_statics_escape);
990   
991   bitmap_and_compl (module_statics_readonly, all_module_statics,
992                     module_statics_written);
993   
994   /* If the address is not taken, we can unset the addressable bit
995      on this variable.  */
996   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (all_module_statics, 0, index, bi)
997     {
998       tree var = get_static_decl (index);
999       TREE_ADDRESSABLE (var) = 0;
1000       if (dump_file) 
1001         fprintf (dump_file, "Not TREE_ADDRESSABLE var %s\n",
1002                  get_static_name (index));
1003     }
1004   
1005   /* If the variable is never written, we can set the TREE_READONLY
1006      flag.  Additionally if it has a DECL_INITIAL that is made up of
1007      constants we can treat the entire global as a constant.  */
1008   
1009   bitmap_and_compl (module_statics_readonly, all_module_statics,
1010                     module_statics_written);
1011   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (module_statics_readonly, 0, index, bi)
1012     {
1013       tree var = get_static_decl (index);
1014       
1015       /* Readonly on a function decl is very different from the
1016          variable.  */
1017       if (TREE_CODE (var) == FUNCTION_DECL)
1018         continue;
1019       
1020       /* Ignore variables in named sections - changing TREE_READONLY
1021          changes the section flags, potentially causing conflicts with
1022          other variables in the same named section.  */
1023       if (DECL_SECTION_NAME (var) == NULL_TREE)
1024         {
1025           TREE_READONLY (var) = 1;
1026           if (dump_file)
1027             fprintf (dump_file, "read-only var %s\n", 
1028                      get_static_name (index));
1029         }
1030     }
1031   
1032   BITMAP_FREE(module_statics_escape);
1033   BITMAP_FREE(module_statics_written);
1034   
1035   if (dump_file)
1036     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (all_module_statics, 0, index, bi)
1037       {
1038         fprintf (dump_file, "\nPromotable global:%s",
1039                  get_static_name (index));
1040       }
1041   
1042   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
1043     if (node->analyzed 
1044         && (cgraph_is_master_clone (node)
1045             || (cgraph_function_body_availability (node) 
1046                 == AVAIL_OVERWRITABLE)))
1047       {
1048         ipa_reference_local_vars_info_t l;
1049         l = get_reference_vars_info_from_cgraph (node)->local;
1050         
1051         /* Any variables that are not in all_module_statics are
1052            removed from the local maps.  This will include all of the
1053            variables that were found to escape in the function
1054            scanning.  */
1055         bitmap_and_into (l->statics_read, 
1056                          all_module_statics);
1057         bitmap_and_into (l->statics_written, 
1058                          all_module_statics);
1059       }
1060   
1061   BITMAP_FREE(module_statics_readonly);
1062   BITMAP_FREE(bm_temp);
1063   
1064   if (dump_file)
1065     for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
1066       if (node->analyzed 
1067           && (cgraph_is_master_clone (node)
1068               || (cgraph_function_body_availability (node) 
1069                   == AVAIL_OVERWRITABLE)))
1070         {
1071           ipa_reference_local_vars_info_t l;
1072           unsigned int index;
1073           bitmap_iterator bi;
1074           
1075           l = get_reference_vars_info_from_cgraph (node)->local;
1076           fprintf (dump_file, 
1077                    "\nFunction name:%s/%i:", 
1078                    cgraph_node_name (node), node->uid);
1079           fprintf (dump_file, "\n  locals read: ");
1080           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (l->statics_read,
1081                                     0, index, bi)
1082             {
1083               fprintf (dump_file, "%s ",
1084                        get_static_name (index));
1085             }
1086           fprintf (dump_file, "\n  locals written: ");
1087           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (l->statics_written,
1088                                     0, index, bi)
1089             {
1090               fprintf(dump_file, "%s ",
1091                       get_static_name (index));
1092             }
1093         }
1094 }
1095 \f
1096 /* Produce the global information by preforming a transitive closure
1097    on the local information that was produced by ipa_analyze_function
1098    and ipa_analyze_variable.  */
1099
1100 static unsigned int
1101 propagate (void)
1102 {
1103   struct cgraph_node *node;
1104   struct cgraph_node *w;
1105   struct cgraph_node **order =
1106     XCNEWVEC (struct cgraph_node *, cgraph_n_nodes);
1107   int order_pos = ipa_utils_reduced_inorder (order, false, true);
1108   int i;
1109
1110   if (dump_file) 
1111     dump_cgraph (dump_file);
1112
1113   /* Propagate the local information thru the call graph to produce
1114      the global information.  All the nodes within a cycle will have
1115      the same info so we collapse cycles first.  Then we can do the
1116      propagation in one pass from the leaves to the roots.  */
1117   order_pos = ipa_utils_reduced_inorder (order, true, true);
1118   if (dump_file)
1119     ipa_utils_print_order(dump_file, "reduced", order, order_pos);
1120
1121   for (i = 0; i < order_pos; i++ )
1122     {
1123       ipa_reference_vars_info_t node_info;
1124       ipa_reference_global_vars_info_t node_g = 
1125         XCNEW (struct ipa_reference_global_vars_info_d);
1126       ipa_reference_local_vars_info_t node_l;
1127       
1128       bool read_all;
1129       bool write_all;
1130       struct ipa_dfs_info * w_info;
1131
1132       node = order[i];
1133       node_info = get_reference_vars_info_from_cgraph (node);
1134       if (!node_info) 
1135         {
1136           dump_cgraph_node (stderr, node);
1137           dump_cgraph (stderr);
1138           gcc_unreachable ();
1139         }
1140
1141       node_info->global = node_g;
1142       node_l = node_info->local;
1143
1144       read_all = node_l->calls_read_all;
1145       write_all = node_l->calls_write_all;
1146
1147       /* If any node in a cycle is calls_read_all or calls_write_all
1148          they all are. */
1149       w_info = (struct ipa_dfs_info *) node->aux;
1150       w = w_info->next_cycle;
1151       while (w)
1152         {
1153           ipa_reference_local_vars_info_t w_l = 
1154             get_reference_vars_info_from_cgraph (w)->local;
1155           read_all |= w_l->calls_read_all;
1156           write_all |= w_l->calls_write_all;
1157
1158           w_info = (struct ipa_dfs_info *) w->aux;
1159           w = w_info->next_cycle;
1160         }
1161
1162       /* Initialized the bitmaps for the reduced nodes */
1163       if (read_all) 
1164         node_g->statics_read = all_module_statics;
1165       else 
1166         {
1167           node_g->statics_read = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1168           bitmap_copy (node_g->statics_read, 
1169                        node_l->statics_read);
1170         }
1171
1172       if (write_all) 
1173         node_g->statics_written = all_module_statics;
1174       else
1175         {
1176           node_g->statics_written = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1177           bitmap_copy (node_g->statics_written, 
1178                        node_l->statics_written);
1179         }
1180
1181       w_info = (struct ipa_dfs_info *) node->aux;
1182       w = w_info->next_cycle;
1183       while (w)
1184         {
1185           ipa_reference_vars_info_t w_ri = 
1186             get_reference_vars_info_from_cgraph (w);
1187           ipa_reference_local_vars_info_t w_l = w_ri->local;
1188
1189           /* All nodes within a cycle share the same global info bitmaps.  */
1190           w_ri->global = node_g;
1191           
1192           /* These global bitmaps are initialized from the local info
1193              of all of the nodes in the region.  However there is no
1194              need to do any work if the bitmaps were set to
1195              all_module_statics.  */
1196           if (!read_all)
1197             bitmap_ior_into (node_g->statics_read,
1198                              w_l->statics_read);
1199           if (!write_all)
1200             bitmap_ior_into (node_g->statics_written,
1201                              w_l->statics_written);
1202           w_info = (struct ipa_dfs_info *) w->aux;
1203           w = w_info->next_cycle;
1204         }
1205
1206       w = node;
1207       while (w)
1208         {
1209           propagate_bits (w);
1210           w_info = (struct ipa_dfs_info *) w->aux;
1211           w = w_info->next_cycle;
1212         }
1213     }
1214
1215   /* Need to fix up the local information sets.  The information that
1216      has been gathered so far is preinlining.  However, the
1217      compilation will progress post inlining so the local sets for the
1218      inlined calls need to be merged into the callers.  Note that the
1219      local sets are not shared between all of the nodes in a cycle so
1220      those nodes in the cycle must be processed explicitly.  */
1221   for (i = 0; i < order_pos; i++ )
1222     {
1223       struct ipa_dfs_info * w_info;
1224       node = order[i];
1225       merge_callee_local_info (node, node);
1226       
1227       w_info = (struct ipa_dfs_info *) node->aux;
1228       w = w_info->next_cycle;
1229       while (w)
1230         {
1231           merge_callee_local_info (w, w);
1232           w_info = (struct ipa_dfs_info *) w->aux;
1233           w = w_info->next_cycle;
1234         }
1235     }
1236
1237   if (dump_file)
1238     {
1239       for (i = 0; i < order_pos; i++ )
1240         {
1241           ipa_reference_vars_info_t node_info;
1242           ipa_reference_global_vars_info_t node_g;
1243           ipa_reference_local_vars_info_t node_l;
1244           unsigned int index;
1245           bitmap_iterator bi;
1246           struct ipa_dfs_info * w_info;
1247
1248           node = order[i];
1249           node_info = get_reference_vars_info_from_cgraph (node);
1250           node_g = node_info->global;
1251           node_l = node_info->local;
1252           fprintf (dump_file, 
1253                    "\nFunction name:%s/%i:", 
1254                    cgraph_node_name (node), node->uid);
1255           fprintf (dump_file, "\n  locals read: ");
1256           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (node_l->statics_read,
1257                                     0, index, bi)
1258             {
1259               fprintf (dump_file, "%s ",
1260                        get_static_name (index));
1261             }
1262           fprintf (dump_file, "\n  locals written: ");
1263           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (node_l->statics_written,
1264                                     0, index, bi)
1265             {
1266               fprintf(dump_file, "%s ",
1267                       get_static_name (index));
1268             }
1269
1270           w_info = (struct ipa_dfs_info *) node->aux;
1271           w = w_info->next_cycle;
1272           while (w) 
1273             {
1274               ipa_reference_vars_info_t w_ri = 
1275                 get_reference_vars_info_from_cgraph (w);
1276               ipa_reference_local_vars_info_t w_l = w_ri->local;
1277               fprintf (dump_file, "\n  next cycle: %s/%i ",
1278                        cgraph_node_name (w), w->uid);
1279               fprintf (dump_file, "\n    locals read: ");
1280               EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (w_l->statics_read,
1281                                         0, index, bi)
1282                 {
1283                   fprintf (dump_file, "%s ",
1284                            get_static_name (index));
1285                 }
1286
1287               fprintf (dump_file, "\n    locals written: ");
1288               EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (w_l->statics_written,
1289                                         0, index, bi)
1290                 {
1291                   fprintf(dump_file, "%s ",
1292                           get_static_name (index));
1293                 }
1294               
1295
1296               w_info = (struct ipa_dfs_info *) w->aux;
1297               w = w_info->next_cycle;
1298             }
1299           fprintf (dump_file, "\n  globals read: ");
1300           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (node_g->statics_read,
1301                                     0, index, bi)
1302             {
1303               fprintf (dump_file, "%s ",
1304                        get_static_name (index));
1305             }
1306           fprintf (dump_file, "\n  globals written: ");
1307           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (node_g->statics_written,
1308                                     0, index, bi)
1309             {
1310               fprintf (dump_file, "%s ",
1311                        get_static_name (index));
1312             }
1313         }
1314     }
1315
1316   /* Cleanup. */
1317   for (i = 0; i < order_pos; i++ )
1318     {
1319       ipa_reference_vars_info_t node_info;
1320       ipa_reference_global_vars_info_t node_g;
1321       node = order[i];
1322       node_info = get_reference_vars_info_from_cgraph (node);
1323       node_g = node_info->global;
1324       
1325       /* Create the complimentary sets.  These are more useful for
1326          certain apis.  */
1327       node_g->statics_not_read = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1328       node_g->statics_not_written = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1329
1330       if (node_g->statics_read != all_module_statics) 
1331         {
1332           bitmap_and_compl (node_g->statics_not_read, 
1333                             all_module_statics,
1334                             node_g->statics_read);
1335         }
1336
1337       if (node_g->statics_written 
1338           != all_module_statics) 
1339         bitmap_and_compl (node_g->statics_not_written, 
1340                           all_module_statics,
1341                           node_g->statics_written);
1342    }
1343
1344   free (order);
1345
1346   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
1347     {
1348       /* Get rid of the aux information.  */
1349       
1350       if (node->aux)
1351         {
1352           free (node->aux);
1353           node->aux = NULL;
1354         }
1355       
1356       if (node->analyzed 
1357           && (cgraph_function_body_availability (node) == AVAIL_OVERWRITABLE))
1358         clean_function (node);
1359     }
1360   return 0;
1361 }
1362
1363
1364 static bool
1365 gate_reference (void)
1366 {
1367   return (flag_ipa_reference
1368           /* Don't bother doing anything if the program has errors.  */
1369           && !(errorcount || sorrycount));
1370 }
1371
1372 struct ipa_opt_pass pass_ipa_reference =
1373 {
1374  {
1375   IPA_PASS,
1376   "static-var",                         /* name */
1377   gate_reference,                       /* gate */
1378   propagate,                            /* execute */
1379   NULL,                                 /* sub */
1380   NULL,                                 /* next */
1381   0,                                    /* static_pass_number */
1382   TV_IPA_REFERENCE,                     /* tv_id */
1383   0,                                    /* properties_required */
1384   0,                                    /* properties_provided */
1385   0,                                    /* properties_destroyed */
1386   0,                                    /* todo_flags_start */
1387   0                                     /* todo_flags_finish */
1388  },
1389  generate_summary,                      /* generate_summary */
1390  NULL,                                  /* write_summary */
1391  NULL,                                  /* read_summary */
1392  NULL,                                  /* function_read_summary */
1393  0,                                     /* TODOs */
1394  NULL,                                  /* function_transform */
1395  NULL                                   /* variable_transform */
1396 };
1397
1398 #include "gt-ipa-reference.h"