OSDN Git Service

9ca53645aa0633ef544dcc7f8bbde85e8d2546a4
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ipa-struct-reorg.c
1 /* Struct-reorg optimization.
2    Copyright (C) 2007, 2008, 2009 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Olga Golovanevsky <olga@il.ibm.com>
4    (Initial version of this code was developed
5    by Caroline Tice and Mostafa Hagog.)
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
21 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
22
23 #include "config.h"
24 #include "system.h"
25 #include "coretypes.h"
26 #include "tm.h"
27 #include "ggc.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "rtl.h"
30 #include "gimple.h"
31 #include "tree-inline.h"
32 #include "tree-flow.h"
33 #include "tree-flow-inline.h"
34 #include "langhooks.h"
35 #include "pointer-set.h"
36 #include "hashtab.h"
37 #include "c-tree.h"
38 #include "toplev.h"
39 #include "flags.h"
40 #include "debug.h"
41 #include "target.h"
42 #include "cgraph.h"
43 #include "diagnostic.h"
44 #include "timevar.h"
45 #include "params.h"
46 #include "fibheap.h"
47 #include "intl.h"
48 #include "function.h"
49 #include "basic-block.h"
50 #include "tree-iterator.h"
51 #include "tree-pass.h"
52 #include "ipa-struct-reorg.h"
53 #include "opts.h"
54 #include "ipa-type-escape.h"
55 #include "tree-dump.h"
56 #include "c-common.h"
57 #include "gimple.h"
58
59 /* This optimization implements structure peeling.
60
61    For example, given a structure type:
62    typedef struct
63    {
64      int a;
65      float b;
66      int c;
67    }str_t;
68
69    it can be peeled into two structure types as follows:
70
71    typedef struct  and  typedef struct
72    {                    {
73      int a;               float b;
74      int c;             } str_t_1;
75    }str_t_0;
76
77    or can be fully peeled:
78
79    typedef struct
80    {
81      int a;
82    }str_t_0;
83
84    typedef struct
85    {
86      float b;
87    }str_t_1;
88
89    typedef struct
90    {
91      int c;
92    }str_t_2;
93
94    When structure type is peeled all instances and their accesses
95    in the program are updated accordingly. For example, if there is
96    array of structures:
97
98    str_t A[N];
99
100    and structure type str_t was peeled into two structures str_t_0
101    and str_t_1 as it was shown above, then array A will be replaced
102    by two arrays as follows:
103
104    str_t_0 A_0[N];
105    str_t_1 A_1[N];
106
107    The field access of field a of element i of array A: A[i].a will be
108    replaced by an access to field a of element i of array A_0: A_0[i].a.
109
110    This optimization also supports dynamically allocated arrays.
111    If array of structures was allocated by malloc function:
112
113    str_t * p = (str_t *) malloc (sizeof (str_t) * N)
114
115    the allocation site will be replaced to reflect new structure types:
116
117    str_t_0 * p_0 = (str_t_0 *) malloc (sizeof (str_t_0) * N)
118    str_t_1 * p_1 = (str_t_1 *) malloc (sizeof (str_t_1) * N)
119
120    The field access through the pointer p[i].a will be changed by p_0[i].a.
121
122    The goal of structure peeling is to improve spatial locality.
123    For example, if one of the fields of a structure is accessed frequently
124    in the loop:
125
126    for (i = 0; i < N; i++)
127    {
128      ... = A[i].a;
129    }
130
131    the allocation of field a of str_t contiguously in memory will
132    increase the chances of fetching the field from cache.
133
134    The analysis part of this optimization is based on the frequency of
135    field accesses, which are collected all over the program.
136    Then the fields with the frequencies that satisfy the following condition
137    get peeled out of the structure:
138
139    freq(f) > C * max_field_freq_in_struct
140
141    where max_field_freq_in_struct is the maximum field frequency
142    in the structure. C is a constant defining which portion of
143    max_field_freq_in_struct the fields should have in order to be peeled.
144
145    If profiling information is provided, it is used to calculate the
146    frequency of field accesses. Otherwise, the structure is fully peeled.
147
148    IPA type-escape analysis is used to determine when it is safe
149    to peel a structure.
150
151    The optimization is activated by flag -fipa-struct-reorg.  */
152
153 /* New variables created by this optimization.
154    When doing struct peeling, each variable of
155    the original struct type will be replaced by
156    the set of new variables corresponding to
157    the new structure types.  */
158 struct new_var_data {
159   /* VAR_DECL for original struct type.  */
160   tree orig_var;
161   /* Vector of new variables.  */
162   VEC(tree, heap) *new_vars;
163 };
164
165 typedef struct new_var_data *new_var;
166 typedef const struct new_var_data *const_new_var;
167
168 /* This structure represents allocation site of the structure.  */
169 typedef struct alloc_site
170 {
171   gimple stmt;
172   d_str str;
173 } alloc_site_t;
174
175 DEF_VEC_O (alloc_site_t);
176 DEF_VEC_ALLOC_O (alloc_site_t, heap);
177
178 /* Allocation sites that belong to the same function.  */
179 struct func_alloc_sites
180 {
181   tree func;
182   /* Vector of allocation sites for function.  */
183   VEC (alloc_site_t, heap) *allocs;
184 };
185
186 typedef struct func_alloc_sites *fallocs_t;
187 typedef const struct func_alloc_sites *const_fallocs_t;
188
189 /* All allocation sites in the program.  */
190 htab_t alloc_sites = NULL;
191
192 /* New global variables. Generated once for whole program.  */
193 htab_t new_global_vars;
194
195 /* New local variables. Generated per-function.  */
196 htab_t new_local_vars;
197
198 /* Vector of structures to be transformed.  */
199 typedef struct data_structure structure;
200 DEF_VEC_O (structure);
201 DEF_VEC_ALLOC_O (structure, heap);
202 VEC (structure, heap) *structures;
203
204 /* Forward declarations.  */
205 static bool is_equal_types (tree, tree);
206
207 /* Strip structure TYPE from pointers and arrays.  */
208
209 static inline tree
210 strip_type (tree type)
211 {
212   gcc_assert (TYPE_P (type));
213
214   while (POINTER_TYPE_P (type)
215          || TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
216     type = TREE_TYPE (type);
217
218   return  type;
219 }
220
221 /* This function returns type of VAR.  */
222
223 static inline tree
224 get_type_of_var (tree var)
225 {
226   if (!var)
227     return NULL;
228   
229   if (TREE_CODE (var) == PARM_DECL)
230       return DECL_ARG_TYPE (var);
231   else 
232     return TREE_TYPE (var);
233 }
234
235 /* Set of actions we do for each newly generated STMT.  */ 
236
237 static inline void
238 finalize_stmt (gimple stmt)
239 {
240   update_stmt (stmt);
241   mark_symbols_for_renaming (stmt);
242 }
243
244 /* This function finalizes STMT and appends it to the list STMTS.  */
245
246 static inline void
247 finalize_stmt_and_append (gimple_seq *stmts, gimple stmt)
248 {
249   gimple_seq_add_stmt (stmts, stmt);
250   finalize_stmt (stmt);
251 }
252
253 /* Given structure type SRT_TYPE and field FIELD, 
254    this function is looking for a field with the same name 
255    and type as FIELD in STR_TYPE. It returns it if found,
256    or NULL_TREE otherwise.  */
257
258 static tree
259 find_field_in_struct_1 (tree str_type, tree field)
260 {
261   tree str_field;
262
263   for (str_field = TYPE_FIELDS (str_type); str_field; 
264        str_field = TREE_CHAIN (str_field))
265     {
266       const char * str_field_name;
267       const char * field_name;
268
269       str_field_name = IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (str_field));
270       field_name = IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (field));
271       
272       gcc_assert (str_field_name);
273       gcc_assert (field_name);
274
275       if (!strcmp (str_field_name, field_name))
276         {
277           /* Check field types.  */       
278           if (is_equal_types (TREE_TYPE (str_field), TREE_TYPE (field)))
279               return str_field;
280         }
281     }
282
283   return NULL_TREE;
284 }
285
286 /* Given a field declaration FIELD_DECL, this function 
287    returns corresponding field entry in structure STR.  */
288
289 static struct field_entry *
290 find_field_in_struct (d_str str, tree field_decl)
291 {
292   int i;
293   
294   tree field = find_field_in_struct_1 (str->decl, field_decl);
295
296   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
297     if (str->fields[i].decl == field)
298       return &(str->fields[i]);
299
300   return NULL;
301 }
302
303 /* This function checks whether ARG is a result of multiplication 
304    of some number by STRUCT_SIZE. If yes, the function returns true 
305    and this number is filled into NUM.  */
306
307 static bool
308 is_result_of_mult (tree arg, tree *num, tree struct_size)
309 {
310   gimple size_def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
311
312   /* If the allocation statement was of the form
313      D.2229_10 = <alloc_func> (D.2228_9);
314      then size_def_stmt can be D.2228_9 = num.3_8 * 8;  */
315
316   if (size_def_stmt && is_gimple_assign (size_def_stmt))
317     {
318       tree lhs = gimple_assign_lhs (size_def_stmt);
319
320       /* We expect temporary here.  */
321       if (!is_gimple_reg (lhs)) 
322         return false;
323
324       if (gimple_assign_rhs_code (size_def_stmt) == MULT_EXPR)
325         {
326           tree arg0 = gimple_assign_rhs1 (size_def_stmt);
327           tree arg1 = gimple_assign_rhs2 (size_def_stmt);
328
329           if (operand_equal_p (arg0, struct_size, OEP_ONLY_CONST))
330             {
331               *num = arg1;
332               return true;
333             }
334
335           if (operand_equal_p (arg1, struct_size, OEP_ONLY_CONST))
336             {
337               *num = arg0;
338               return true;
339             }
340         }
341     }
342
343   *num = NULL_TREE;
344   return false;
345 }
346
347
348 /* This function returns true if access ACC corresponds to the pattern
349    generated by compiler when an address of element i of an array 
350    of structures STR_DECL (pointed by p) is calculated (p[i]). If this 
351    pattern is recognized correctly, this function returns true
352    and fills missing fields in ACC. Otherwise it returns false.  */
353
354 static bool
355 decompose_indirect_ref_acc (tree str_decl, struct field_access_site *acc)
356 {
357   tree ref_var;
358   tree struct_size, op0, op1;
359   tree before_cast;
360   enum tree_code rhs_code;
361  
362   ref_var = TREE_OPERAND (acc->ref, 0);
363
364   if (TREE_CODE (ref_var) != SSA_NAME)
365     return false;
366
367   acc->ref_def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (ref_var);
368   if (!(acc->ref_def_stmt)
369       || (gimple_code (acc->ref_def_stmt) != GIMPLE_ASSIGN))
370     return false;
371
372   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (acc->ref_def_stmt);
373
374   if (rhs_code != PLUS_EXPR
375       && rhs_code != MINUS_EXPR
376       && rhs_code != POINTER_PLUS_EXPR)
377     return false;
378
379   op0 = gimple_assign_rhs1 (acc->ref_def_stmt);
380   op1 = gimple_assign_rhs2 (acc->ref_def_stmt);
381
382   if (!is_array_access_through_pointer_and_index (rhs_code, op0, op1, 
383                                                  &acc->base, &acc->offset, 
384                                                  &acc->cast_stmt))
385     return false;
386
387   if (acc->cast_stmt)
388     before_cast = SINGLE_SSA_TREE_OPERAND (acc->cast_stmt, SSA_OP_USE);
389   else
390     before_cast = acc->offset;
391
392   if (!before_cast)
393     return false;
394
395
396   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (before_cast))
397     return false; 
398
399   struct_size = TYPE_SIZE_UNIT (str_decl);
400
401   if (!is_result_of_mult (before_cast, &acc->num, struct_size))
402     return false;
403
404   return true;
405 }
406
407
408 /* This function checks whether the access ACC of structure type STR 
409    is of the form suitable for transformation. If yes, it returns true.
410    False otherwise.  */
411
412 static bool
413 decompose_access (tree str_decl, struct field_access_site *acc)
414 {
415   gcc_assert (acc->ref);
416
417   if (TREE_CODE (acc->ref) == INDIRECT_REF)
418     return decompose_indirect_ref_acc (str_decl, acc);
419   else if (TREE_CODE (acc->ref) == ARRAY_REF)
420     return true;
421   else if (TREE_CODE (acc->ref) == VAR_DECL)
422     return true;
423
424   return false;
425 }
426
427 /* This function creates empty field_access_site node.  */
428
429 static inline struct field_access_site *
430 make_field_acc_node (void)
431 {
432   int size = sizeof (struct field_access_site);
433
434   return (struct field_access_site *) xcalloc (1, size);
435 }
436
437 /* This function returns the structure field access, defined by STMT,
438    if it is already in hashtable of function accesses F_ACCS.  */
439
440 static struct field_access_site *
441 is_in_field_accs (gimple stmt, htab_t f_accs)
442 {
443   return (struct field_access_site *) 
444     htab_find_with_hash (f_accs, stmt, htab_hash_pointer (stmt));
445 }
446
447 /* This function adds an access ACC to the hashtable 
448    F_ACCS of field accesses.  */
449
450 static void
451 add_field_acc_to_acc_sites (struct field_access_site *acc, 
452                             htab_t f_accs)
453 {
454   void **slot;
455   
456   gcc_assert (!is_in_field_accs (acc->stmt, f_accs));
457   slot = htab_find_slot_with_hash (f_accs, acc->stmt,
458                                    htab_hash_pointer (acc->stmt), 
459                                    INSERT);
460   *slot = acc;  
461 }
462
463 /* This function adds the VAR to vector of variables of 
464    an access site defined by statement STMT. If access entry 
465    with statement STMT does not exist in hashtable of 
466    accesses ACCS, this function creates it.  */ 
467
468 static void
469 add_access_to_acc_sites (gimple stmt, tree var, htab_t accs)
470 {
471    struct access_site *acc;
472
473    acc = (struct access_site *) 
474      htab_find_with_hash (accs, stmt, htab_hash_pointer (stmt));
475
476    if (!acc)
477      {
478        void **slot;
479
480        acc = (struct access_site *) xmalloc (sizeof (struct access_site));
481        acc->stmt = stmt;
482        acc->vars = VEC_alloc (tree, heap, 10);
483        slot = htab_find_slot_with_hash (accs, stmt,
484                                         htab_hash_pointer (stmt), INSERT);
485        *slot = acc;
486
487      }  
488    VEC_safe_push (tree, heap, acc->vars, var);
489 }
490
491 /* This function adds NEW_DECL to function 
492    referenced vars, and marks it for renaming.  */
493
494 static void
495 finalize_var_creation (tree new_decl)
496 {
497   add_referenced_var (new_decl);  
498   mark_sym_for_renaming (new_decl); 
499 }
500
501 /* This function finalizes VAR creation if it is a global VAR_DECL.  */
502
503 static void
504 finalize_global_creation (tree var)
505 {
506   if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL
507       && is_global_var (var))
508     finalize_var_creation (var);
509 }
510
511 /* This function inserts NEW_DECL to varpool.  */
512
513 static inline void
514 insert_global_to_varpool (tree new_decl)
515 {
516   struct varpool_node *new_node;
517
518   new_node = varpool_node (new_decl);
519   notice_global_symbol (new_decl);
520   varpool_mark_needed_node (new_node);
521   varpool_finalize_decl (new_decl);
522 }
523
524 /* This function finalizes the creation of new variables, 
525    defined by *SLOT->new_vars.  */ 
526
527 static int
528 finalize_new_vars_creation (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
529 {
530   new_var n_var = *(new_var *) slot;
531   unsigned i;
532   tree var;
533
534   for (i = 0; VEC_iterate (tree, n_var->new_vars, i, var); i++)
535     finalize_var_creation (var);
536   return 1;
537 }
538
539 /* This function looks for the variable of NEW_TYPE type, stored in VAR.
540    It returns it, if found, and NULL_TREE otherwise.  */
541
542 static tree
543 find_var_in_new_vars_vec (new_var var, tree new_type)
544 {
545   tree n_var;
546   unsigned i;
547
548   for (i = 0; VEC_iterate (tree, var->new_vars, i, n_var); i++)
549     {
550       tree type = strip_type(get_type_of_var (n_var));
551       gcc_assert (type);
552       
553       if (type == new_type)
554         return n_var;
555     }
556
557   return NULL_TREE;
558 }
559
560 /* This function returns new_var node, the orig_var of which is DECL.
561    It looks for new_var's in NEW_VARS_HTAB. If not found, 
562    the function returns NULL.  */
563
564 static new_var
565 is_in_new_vars_htab (tree decl, htab_t new_vars_htab)
566 {
567   return (new_var) htab_find_with_hash (new_vars_htab, decl,
568                                         htab_hash_pointer (decl));
569 }
570
571 /* Given original variable ORIG_VAR, this function returns
572    new variable corresponding to it of NEW_TYPE type. */
573
574 static tree
575 find_new_var_of_type (tree orig_var, tree new_type)
576 {
577   new_var var;
578   gcc_assert (orig_var && new_type);
579
580   if (TREE_CODE (orig_var) == SSA_NAME)
581     orig_var = SSA_NAME_VAR (orig_var);
582
583   var = is_in_new_vars_htab (orig_var, new_global_vars);
584   if (!var)
585     var = is_in_new_vars_htab (orig_var, new_local_vars);
586   gcc_assert (var);
587   return find_var_in_new_vars_vec (var, new_type);
588 }
589
590 /* This function generates stmt:
591    res = NUM * sizeof(TYPE) and returns it.
592    res is filled into RES.  */
593
594 static gimple
595 gen_size (tree num, tree type, tree *res)
596 {
597   tree struct_size = TYPE_SIZE_UNIT (type);
598   HOST_WIDE_INT struct_size_int = TREE_INT_CST_LOW (struct_size);
599   gimple new_stmt;
600
601   *res = create_tmp_var (TREE_TYPE (num), NULL);
602
603   if (*res)
604     add_referenced_var (*res);
605
606   if (exact_log2 (struct_size_int) == -1)
607     {
608       tree size = build_int_cst (TREE_TYPE (num), struct_size_int);
609       new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (MULT_EXPR, *res, num, size);
610     }
611   else
612     {
613       tree C = build_int_cst (TREE_TYPE (num), exact_log2 (struct_size_int));
614  
615       new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (LSHIFT_EXPR, *res, num, C);
616     }
617
618   finalize_stmt (new_stmt);
619   return new_stmt;
620 }
621
622 /* This function generates and returns a statement, that cast variable 
623    BEFORE_CAST to NEW_TYPE. The cast result variable is stored 
624    into RES_P. ORIG_CAST_STMT is the original cast statement.  */
625
626 static gimple
627 gen_cast_stmt (tree before_cast, tree new_type, gimple orig_cast_stmt,
628                tree *res_p)
629 {
630   tree lhs, new_lhs;
631   gimple new_stmt;
632
633   lhs = gimple_assign_lhs (orig_cast_stmt);
634   new_lhs = find_new_var_of_type (lhs, new_type);
635   gcc_assert (new_lhs);
636
637   new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, new_lhs, before_cast, 0);
638   finalize_stmt (new_stmt);
639   *res_p = new_lhs;
640   return new_stmt;
641 }
642
643 /* This function builds an edge between BB and E->dest and updates
644    phi nodes of E->dest. It returns newly created edge.  */
645
646 static edge
647 make_edge_and_fix_phis_of_dest (basic_block bb, edge e)
648 {
649   edge new_e;
650   tree arg;
651   gimple_stmt_iterator si;
652                       
653   new_e = make_edge (bb, e->dest, e->flags);
654
655   for (si = gsi_start_phis (new_e->dest); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
656     {
657       gimple phi = gsi_stmt (si);
658       arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e);
659       add_phi_arg (phi, arg, new_e); 
660     }
661
662   return new_e;
663 }
664
665 /* This function inserts NEW_STMT before STMT.  */
666
667 static void
668 insert_before_stmt (gimple stmt, gimple new_stmt)
669 {
670   gimple_stmt_iterator bsi;
671
672   if (!stmt || !new_stmt)
673     return;
674
675   bsi = gsi_for_stmt (stmt); 
676   gsi_insert_before (&bsi, new_stmt, GSI_SAME_STMT);   
677 }
678
679 /* Insert NEW_STMTS after STMT.  */
680
681 static void
682 insert_seq_after_stmt (gimple stmt, gimple_seq new_stmts)
683 {
684   gimple_stmt_iterator bsi;
685
686   if (!stmt || !new_stmts)
687     return;
688
689   bsi = gsi_for_stmt (stmt); 
690   gsi_insert_seq_after (&bsi, new_stmts, GSI_SAME_STMT);   
691 }
692
693 /* Insert NEW_STMT after STMT.  */
694
695 static void
696 insert_after_stmt (gimple stmt, gimple new_stmt)
697 {
698   gimple_stmt_iterator bsi;
699
700   if (!stmt || !new_stmt)
701     return;
702
703   bsi = gsi_for_stmt (stmt); 
704   gsi_insert_after (&bsi, new_stmt, GSI_SAME_STMT);   
705 }
706
707 /* This function returns vector of allocation sites
708    that appear in function FN_DECL.  */
709
710 static fallocs_t
711 get_fallocs (tree fn_decl)
712 {  
713   return (fallocs_t) htab_find_with_hash (alloc_sites, fn_decl,
714                                          htab_hash_pointer (fn_decl));
715 }
716
717 /* If ALLOC_STMT is D.2225_7 = <alloc_func> (D.2224_6);
718    and it is a part of allocation of a structure,
719    then it is usually followed by a cast stmt 
720    p_8 = (struct str_t *) D.2225_7;
721    which is returned by this function.  */
722
723 static gimple
724 get_final_alloc_stmt (gimple alloc_stmt)
725 {
726   gimple final_stmt;
727   use_operand_p use_p;
728   tree alloc_res;
729
730   if (!alloc_stmt)
731     return NULL;
732   
733   if (!is_gimple_call (alloc_stmt))
734     return NULL;
735
736   alloc_res = gimple_get_lhs (alloc_stmt);
737
738   if (TREE_CODE (alloc_res) != SSA_NAME)
739     return NULL;
740
741   if (!single_imm_use (alloc_res, &use_p, &final_stmt))
742     return NULL;
743   else
744     return final_stmt;
745 }
746
747 /* This function returns true if STMT is one of allocation 
748    sites of function FN_DECL. It returns false otherwise.  */
749
750 static bool
751 is_part_of_malloc (gimple stmt, tree fn_decl)
752 {
753   fallocs_t fallocs = get_fallocs (fn_decl);
754   
755   if (fallocs)
756     {
757       alloc_site_t *call;
758       unsigned i;
759
760       for (i = 0; VEC_iterate (alloc_site_t, fallocs->allocs, i, call); i++)
761         if (call->stmt == stmt
762             || get_final_alloc_stmt (call->stmt) == stmt)
763           return true;
764     }
765   return false;
766 }
767
768 /* Auxiliary structure for a lookup over field accesses. */
769 struct find_stmt_data
770 {
771   bool found;
772   gimple stmt;
773 };
774
775 /* This function looks for DATA->stmt among 
776    the statements involved in the field access, 
777    defined by SLOT. It stops when it's found. */
778
779 static int
780 find_in_field_accs (void **slot, void *data)
781 {
782   struct field_access_site *f_acc = *(struct field_access_site **) slot;
783   gimple stmt = ((struct find_stmt_data *)data)->stmt;
784
785   if (f_acc->stmt == stmt
786       || f_acc->ref_def_stmt == stmt
787       || f_acc->cast_stmt == stmt)
788     {
789       ((struct find_stmt_data *)data)->found = true;
790       return 0;
791     }
792   else
793     return 1;
794 }
795
796 /* This function checks whether STMT is part of field
797    accesses of structure STR. It returns true, if found,
798    and false otherwise.  */
799
800 static bool
801 is_part_of_field_access (gimple stmt, d_str str)
802 {
803   int i;
804
805   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
806     {
807       struct find_stmt_data data;
808       data.found = false;
809       data.stmt = stmt;
810
811       if (str->fields[i].acc_sites)
812         htab_traverse (str->fields[i].acc_sites, find_in_field_accs, &data);
813
814       if (data.found)
815         return true;
816     }
817
818   return false;
819 }
820
821 /* Auxiliary data for exclude_from_accs function.  */
822
823 struct exclude_data
824 {
825   tree fn_decl;
826   d_str str;
827 };
828
829 /* This function returns component_ref with the BASE and 
830    field named FIELD_ID from structure TYPE.  */
831
832 static inline tree
833 build_comp_ref (tree base, tree field_id, tree type)
834 {
835   tree field;
836   bool found = false;
837   
838
839   /* Find field of structure type with the same name as field_id. */
840   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
841     {
842       if (DECL_NAME (field) == field_id)
843         {
844           found = true;
845           break;
846         }
847     }
848
849   gcc_assert (found);
850
851   return build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (field), base, field, NULL_TREE);
852 }
853
854
855 /* This struct represent data used for walk_tree 
856    called from function find_pos_in_stmt.
857    - ref is a tree to be found, 
858    - and pos is a pointer that points to ref in stmt.  */
859 struct ref_pos
860 {
861   tree *pos;
862   tree ref;
863 };
864
865
866 /* This is a callback function for walk_tree, called from 
867    collect_accesses_in_bb function. DATA is a pointer to ref_pos structure.
868    When *TP is equal to DATA->ref, the walk_tree stops,
869    and found position, equal to TP, is assigned to DATA->pos.  */
870
871 static tree
872 find_pos_in_stmt_1 (tree *tp, int *walk_subtrees, void * data)
873 {
874   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
875   struct ref_pos *r_pos = (struct ref_pos *) wi->info;
876   tree ref = r_pos->ref;
877   tree t = *tp;
878
879   if (t == ref || (TREE_CODE (t) == SSA_NAME && SSA_NAME_VAR (t) == ref))
880     {
881       r_pos->pos = tp;
882       return t;
883     }
884
885   *walk_subtrees = 1;      
886   return NULL_TREE;
887 }
888
889
890 /* This function looks for the pointer of REF in STMT,
891    It returns it, if found, and NULL otherwise.  */
892
893 static tree *
894 find_pos_in_stmt (gimple stmt, tree ref)
895 {
896   struct ref_pos r_pos;
897   struct walk_stmt_info wi;
898
899   r_pos.ref = ref;
900   r_pos.pos = NULL;
901   memset (&wi, 0, sizeof (wi));
902   wi.info = &r_pos;
903   walk_gimple_op (stmt, find_pos_in_stmt_1, &wi);
904
905   return r_pos.pos;
906 }
907
908 /* This structure is used to represent array 
909    or pointer-to wrappers of structure type.
910    For example, if type1 is structure type, 
911    then for type1 ** we generate two type_wrapper 
912    structures with wrap = 0 each one.  
913    It's used to unwind the original type up to 
914    structure type, replace it with the new structure type 
915    and wrap it back in the opposite order.  */
916
917 typedef struct type_wrapper
918 {
919   /* 0 stand for pointer wrapper, and 1 for array wrapper.  */
920   bool wrap;
921
922   /* Relevant for arrays as domain or index.  */
923   tree domain; 
924 }type_wrapper_t;
925
926 DEF_VEC_O (type_wrapper_t);
927 DEF_VEC_ALLOC_O (type_wrapper_t, heap);
928
929 /* This function replace field access ACC by the new 
930    field access of structure type NEW_TYPE.  */
931
932 static void
933 replace_field_acc (struct field_access_site *acc, tree new_type)
934 {
935   tree ref_var = acc->ref;
936   tree new_ref;
937   tree lhs, rhs;
938   tree *pos;
939   tree new_acc;
940   tree field_id = DECL_NAME (acc->field_decl);
941   VEC (type_wrapper_t, heap) *wrapper = VEC_alloc (type_wrapper_t, heap, 10);
942   type_wrapper_t *wr_p = NULL;
943   
944   while (TREE_CODE (ref_var) == INDIRECT_REF
945          || TREE_CODE (ref_var) == ARRAY_REF)
946     {
947       type_wrapper_t wr;
948
949       if ( TREE_CODE (ref_var) == INDIRECT_REF)
950         {
951           wr.wrap = 0;
952           wr.domain = 0;
953         }
954       else
955         {
956           wr.wrap = 1;
957           wr.domain = TREE_OPERAND (ref_var, 1);
958         }
959
960       VEC_safe_push (type_wrapper_t, heap, wrapper, &wr);
961       ref_var = TREE_OPERAND (ref_var, 0);
962     }
963
964   new_ref = find_new_var_of_type (ref_var, new_type);
965   finalize_global_creation (new_ref);
966
967   while (VEC_length (type_wrapper_t, wrapper) != 0)
968     {
969       tree type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (new_ref));
970
971       wr_p = VEC_last (type_wrapper_t, wrapper); 
972       if (wr_p->wrap) /* Array.  */
973         new_ref = build4 (ARRAY_REF, type, new_ref, 
974                           wr_p->domain, NULL_TREE, NULL_TREE);
975       else /* Pointer.  */
976         new_ref = build1 (INDIRECT_REF, type, new_ref);
977       VEC_pop (type_wrapper_t, wrapper);
978     }
979
980   new_acc = build_comp_ref (new_ref, field_id, new_type);
981   VEC_free (type_wrapper_t, heap, wrapper);  
982
983   if (is_gimple_assign (acc->stmt))
984     {      
985       lhs = gimple_assign_lhs (acc->stmt);
986       rhs = gimple_assign_rhs1 (acc->stmt);
987
988       if (lhs == acc->comp_ref)
989         gimple_assign_set_lhs (acc->stmt, new_acc);
990       else if (rhs == acc->comp_ref)
991         gimple_assign_set_rhs1 (acc->stmt, new_acc);
992       else
993         {
994           pos = find_pos_in_stmt (acc->stmt, acc->comp_ref);
995           gcc_assert (pos);
996           *pos = new_acc;
997         }
998     }
999   else
1000     {
1001       pos = find_pos_in_stmt (acc->stmt, acc->comp_ref);
1002       gcc_assert (pos);
1003       *pos = new_acc;
1004     }
1005   
1006   finalize_stmt (acc->stmt);
1007 }
1008
1009 /* This function replace field access ACC by a new field access 
1010    of structure type NEW_TYPE.  */
1011
1012 static void
1013 replace_field_access_stmt (struct field_access_site *acc, tree new_type)
1014 {
1015
1016   if (TREE_CODE (acc->ref) == INDIRECT_REF
1017       ||TREE_CODE (acc->ref) == ARRAY_REF
1018       ||TREE_CODE (acc->ref) == VAR_DECL)
1019     replace_field_acc (acc, new_type);
1020   else
1021     gcc_unreachable ();
1022 }
1023
1024 /* This function looks for d_str, represented by TYPE, in the structures 
1025    vector. If found, it returns an index of found structure. Otherwise 
1026    it returns a length of the structures vector.  */
1027  
1028 static unsigned
1029 find_structure (tree type)
1030 {
1031   d_str str;
1032   unsigned i;
1033
1034   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
1035
1036   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
1037     if (is_equal_types (str->decl, type))
1038       return i;
1039
1040   return VEC_length (structure, structures);
1041 }
1042
1043 /* In this function we create new statements that have the same
1044    form as ORIG_STMT, but of type NEW_TYPE. The statements 
1045    treated by this function are simple assignments, 
1046    like assignments:  p.8_7 = p; or statements with rhs of 
1047    tree codes PLUS_EXPR and MINUS_EXPR.  */
1048
1049 static gimple
1050 create_base_plus_offset (gimple orig_stmt, tree new_type, tree offset)
1051 {
1052   tree lhs;
1053   tree new_lhs;
1054   gimple new_stmt;
1055   tree new_op0 = NULL_TREE, new_op1 = NULL_TREE;
1056
1057   lhs = gimple_assign_lhs (orig_stmt);
1058
1059   gcc_assert (TREE_CODE (lhs) == VAR_DECL
1060               || TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME);
1061   
1062   new_lhs = find_new_var_of_type (lhs, new_type);
1063   gcc_assert (new_lhs);
1064   finalize_var_creation (new_lhs);
1065
1066   switch (gimple_assign_rhs_code (orig_stmt))
1067     {
1068     case PLUS_EXPR:
1069     case MINUS_EXPR:
1070     case POINTER_PLUS_EXPR:
1071       {
1072         tree op0 = gimple_assign_rhs1 (orig_stmt);
1073         tree op1 = gimple_assign_rhs2 (orig_stmt);
1074         unsigned str0, str1;
1075         unsigned length = VEC_length (structure, structures);
1076         
1077
1078         str0 = find_structure (strip_type (get_type_of_var (op0)));     
1079         str1 = find_structure (strip_type (get_type_of_var (op1)));
1080         gcc_assert ((str0 != length) || (str1 != length));
1081         
1082         if (str0 != length)
1083           new_op0 = find_new_var_of_type (op0, new_type);
1084         if (str1 != length)
1085           new_op1 = find_new_var_of_type (op1, new_type);
1086
1087         if (!new_op0)
1088           new_op0 = offset;
1089         if (!new_op1)
1090           new_op1 = offset;
1091       }
1092       break;
1093
1094     default:
1095       gcc_unreachable();
1096     }
1097   
1098   new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (gimple_assign_rhs_code (orig_stmt),
1099                                            new_lhs, new_op0, new_op1);
1100   finalize_stmt (new_stmt);
1101
1102   return new_stmt;
1103 }
1104
1105 /* Given a field access F_ACC of the FIELD, this function 
1106    replaces it by the new field access.  */
1107
1108 static void
1109 create_new_field_access (struct field_access_site *f_acc,
1110                          struct field_entry field)
1111 {
1112   tree new_type = field.field_mapping;
1113   gimple new_stmt;
1114   tree size_res;
1115   gimple mult_stmt;
1116   gimple cast_stmt;
1117   tree cast_res = NULL;
1118   
1119   if (f_acc->num)
1120     {
1121       mult_stmt = gen_size (f_acc->num, new_type, &size_res);
1122       insert_before_stmt (f_acc->ref_def_stmt, mult_stmt);
1123     }
1124
1125   if (f_acc->cast_stmt)
1126     {
1127       cast_stmt = gen_cast_stmt (size_res, new_type, 
1128                                  f_acc->cast_stmt, &cast_res);
1129       insert_after_stmt (f_acc->cast_stmt, cast_stmt);
1130     }
1131
1132   if (f_acc->ref_def_stmt)
1133     {
1134       tree offset;
1135       if (cast_res)
1136         offset = cast_res;
1137       else
1138         offset = size_res;
1139
1140       new_stmt = create_base_plus_offset (f_acc->ref_def_stmt, 
1141                                           new_type, offset);
1142       insert_after_stmt (f_acc->ref_def_stmt, new_stmt);
1143     }
1144
1145   /* In stmt D.2163_19 = D.2162_18->b; we replace variable
1146    D.2162_18 by an appropriate variable of new_type type.  */
1147   replace_field_access_stmt (f_acc, new_type);
1148 }
1149
1150 /* This function creates a new condition statement 
1151    corresponding to the original COND_STMT, adds new basic block
1152    and redirects condition edges. NEW_VAR is a new condition 
1153    variable located in the condition statement at the position POS.  */
1154
1155 static void
1156 create_new_stmts_for_cond_expr_1 (tree new_var, gimple cond_stmt, unsigned pos)
1157 {
1158   gimple new_stmt;
1159   edge true_e = NULL, false_e = NULL;
1160   basic_block new_bb;
1161   gimple_stmt_iterator si;
1162
1163   extract_true_false_edges_from_block (gimple_bb (cond_stmt),
1164                                        &true_e, &false_e);
1165
1166   new_stmt = gimple_build_cond (gimple_cond_code (cond_stmt),
1167                                pos == 0 ? new_var : gimple_cond_lhs (cond_stmt),
1168                                pos == 1 ? new_var : gimple_cond_rhs (cond_stmt),
1169                                NULL_TREE,
1170                                NULL_TREE);
1171
1172   finalize_stmt (new_stmt);
1173
1174   /* Create new basic block after bb.  */
1175   new_bb = create_empty_bb (gimple_bb (cond_stmt));
1176
1177   /* Add new condition stmt to the new_bb.  */
1178   si = gsi_start_bb (new_bb);
1179   gsi_insert_after (&si, new_stmt, GSI_NEW_STMT);
1180
1181   /* Create false and true edges from new_bb.  */
1182   make_edge_and_fix_phis_of_dest (new_bb, true_e);
1183   make_edge_and_fix_phis_of_dest (new_bb, false_e);
1184                   
1185   /* Redirect one of original edges to point to new_bb.  */
1186   if (gimple_cond_code (cond_stmt) == NE_EXPR)
1187     redirect_edge_succ (true_e, new_bb);
1188   else
1189     redirect_edge_succ (false_e, new_bb);
1190 }
1191
1192 /* This function creates new condition statements corresponding 
1193    to original condition STMT, one for each new type, and 
1194    recursively redirect edges to newly generated basic blocks.  */
1195
1196 static void
1197 create_new_stmts_for_cond_expr (gimple stmt)
1198 {
1199   tree arg0, arg1, arg;
1200   unsigned str0, str1;
1201   bool s0, s1;
1202   d_str str;
1203   tree type;
1204   unsigned pos;
1205   int i;
1206   unsigned length = VEC_length (structure, structures);
1207
1208   gcc_assert (gimple_cond_code (stmt) == EQ_EXPR
1209               || gimple_cond_code (stmt) == NE_EXPR);
1210
1211   arg0 = gimple_cond_lhs (stmt);
1212   arg1 = gimple_cond_rhs (stmt);
1213
1214   str0 = find_structure (strip_type (get_type_of_var (arg0)));
1215   str1 = find_structure (strip_type (get_type_of_var (arg1)));
1216
1217   s0 = (str0 != length) ? true : false;
1218   s1 = (str1 != length) ? true : false;
1219
1220   gcc_assert (s0 || s1);
1221   /* For now we allow only comparison with 0 or NULL.  */
1222   gcc_assert (integer_zerop (arg0) || integer_zerop (arg1));
1223   
1224   str = integer_zerop (arg0) ?
1225     VEC_index (structure, structures, str1): 
1226     VEC_index (structure, structures, str0);
1227   arg = integer_zerop (arg0) ? arg1 : arg0;
1228   pos = integer_zerop (arg0) ? 1 : 0;
1229   
1230   for (i = 0; VEC_iterate (tree, str->new_types, i, type); i++)
1231     {
1232       tree new_arg;
1233
1234       new_arg = find_new_var_of_type (arg, type);
1235       create_new_stmts_for_cond_expr_1 (new_arg, stmt, pos);
1236     }
1237 }
1238
1239 /* Create a new general access to replace original access ACC
1240    for structure type NEW_TYPE.  */
1241
1242 static gimple
1243 create_general_new_stmt (struct access_site *acc, tree new_type)
1244 {
1245   gimple old_stmt = acc->stmt;
1246   tree var;
1247   gimple new_stmt = gimple_copy (old_stmt);
1248   unsigned i;
1249
1250   /* We are really building a new stmt, clear the virtual operands.  */
1251   if (gimple_has_mem_ops (new_stmt))
1252     {
1253       gimple_set_vuse (new_stmt, NULL_TREE);
1254       gimple_set_vdef (new_stmt, NULL_TREE);
1255     }
1256
1257   for (i = 0; VEC_iterate (tree, acc->vars, i, var); i++)
1258     {
1259       tree *pos;
1260       tree new_var = find_new_var_of_type (var, new_type);
1261       tree lhs, rhs = NULL_TREE;
1262
1263       gcc_assert (new_var);
1264       finalize_var_creation (new_var);
1265
1266       if (is_gimple_assign (new_stmt))
1267         {
1268           lhs = gimple_assign_lhs (new_stmt);
1269           
1270           if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1271             lhs = SSA_NAME_VAR (lhs);
1272           if (gimple_assign_rhs_code (new_stmt) == SSA_NAME)
1273             rhs = SSA_NAME_VAR (gimple_assign_rhs1 (new_stmt));
1274
1275           /* It can happen that rhs is a constructor.
1276            Then we have to replace it to be of new_type.  */
1277           if (gimple_assign_rhs_code (new_stmt) == CONSTRUCTOR)
1278             {
1279               /* Dealing only with empty constructors right now.  */
1280               gcc_assert (VEC_empty (constructor_elt, 
1281                                      CONSTRUCTOR_ELTS (rhs)));
1282               rhs = build_constructor (new_type, 0);
1283               gimple_assign_set_rhs1 (new_stmt, rhs);
1284             }
1285           
1286           if (lhs == var)
1287             gimple_assign_set_lhs (new_stmt, new_var);
1288           else if (rhs == var)
1289             gimple_assign_set_rhs1 (new_stmt, new_var);
1290           else
1291             {
1292               pos = find_pos_in_stmt (new_stmt, var);
1293               gcc_assert (pos);
1294               *pos = new_var;
1295             }      
1296         }
1297       else
1298         {
1299           pos = find_pos_in_stmt (new_stmt, var);
1300           gcc_assert (pos);
1301           *pos = new_var;
1302         }
1303     }
1304
1305   finalize_stmt (new_stmt);
1306   return new_stmt;
1307 }
1308
1309 /* For each new type in STR this function creates new general accesses
1310    corresponding to the original access ACC.  */
1311
1312 static void
1313 create_new_stmts_for_general_acc (struct access_site *acc, d_str str)
1314 {
1315   tree type;
1316   gimple stmt = acc->stmt;
1317   unsigned i;
1318
1319   for (i = 0; VEC_iterate (tree, str->new_types, i, type); i++)
1320     {
1321       gimple new_stmt;
1322
1323       new_stmt = create_general_new_stmt (acc, type);
1324       insert_after_stmt (stmt, new_stmt);
1325     }
1326 }
1327
1328 /* This function creates a new general access of structure STR 
1329    to replace the access ACC.  */
1330
1331 static void
1332 create_new_general_access (struct access_site *acc, d_str str)
1333 {
1334   gimple stmt = acc->stmt;
1335   switch (gimple_code (stmt))
1336     {
1337     case GIMPLE_COND:
1338       create_new_stmts_for_cond_expr (stmt);
1339       break;
1340
1341     default:
1342       create_new_stmts_for_general_acc (acc, str);
1343     }
1344 }
1345
1346 /* Auxiliary data for creation of accesses.  */
1347 struct create_acc_data
1348 {
1349   basic_block bb;
1350   d_str str;
1351   int field_index;
1352 };
1353
1354 /* This function creates a new general access, defined by SLOT.
1355    DATA is a pointer to create_acc_data structure.  */
1356
1357 static int
1358 create_new_acc (void **slot, void *data)
1359 {
1360   struct access_site *acc = *(struct access_site **) slot;
1361   basic_block bb = ((struct create_acc_data *)data)->bb;
1362   d_str str = ((struct create_acc_data *)data)->str;
1363
1364   if (gimple_bb (acc->stmt) == bb)
1365     create_new_general_access (acc, str);
1366   return 1;
1367 }
1368
1369 /* This function creates a new field access, defined by SLOT.
1370    DATA is a pointer to create_acc_data structure.  */
1371
1372 static int
1373 create_new_field_acc (void **slot, void *data)
1374 {
1375   struct field_access_site *f_acc = *(struct field_access_site **) slot;
1376   basic_block bb = ((struct create_acc_data *)data)->bb;
1377   d_str str = ((struct create_acc_data *)data)->str;
1378   int i = ((struct create_acc_data *)data)->field_index;
1379
1380   if (gimple_bb (f_acc->stmt) == bb)
1381     create_new_field_access (f_acc, str->fields[i]);
1382   return 1;
1383 }
1384
1385 /* This function creates new accesses for the structure 
1386    type STR in basic block BB.  */
1387
1388 static void
1389 create_new_accs_for_struct (d_str str, basic_block bb)
1390 {
1391   int i;
1392   struct create_acc_data dt;
1393
1394   dt.str = str;
1395   dt.bb = bb;
1396   dt.field_index = -1;
1397       
1398   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
1399     {
1400       dt.field_index = i;
1401
1402       if (str->fields[i].acc_sites)
1403         htab_traverse (str->fields[i].acc_sites, 
1404                        create_new_field_acc, &dt);
1405     }  
1406   if (str->accs)
1407     htab_traverse (str->accs, create_new_acc, &dt);
1408 }
1409
1410 /* This function inserts new variables from new_var, 
1411    defined by SLOT, into varpool.  */ 
1412
1413 static int
1414 update_varpool_with_new_var (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1415 {
1416   new_var n_var = *(new_var *) slot;
1417   tree var;
1418   unsigned i;
1419
1420   for (i = 0; VEC_iterate (tree, n_var->new_vars, i, var); i++)
1421     insert_global_to_varpool (var);
1422   return 1;
1423 }
1424
1425 /* This function prints a field access site, defined by SLOT.  */ 
1426
1427 static int
1428 dump_field_acc (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1429 {
1430   struct field_access_site *f_acc =
1431     *(struct field_access_site **) slot;
1432
1433   fprintf(dump_file, "\n");
1434   if (f_acc->stmt)
1435     print_gimple_stmt (dump_file, f_acc->stmt, 0, 0);
1436   if (f_acc->ref_def_stmt)
1437     print_gimple_stmt (dump_file, f_acc->ref_def_stmt, 0, 0);
1438   if (f_acc->cast_stmt)
1439     print_gimple_stmt (dump_file, f_acc->cast_stmt, 0, 0);
1440   return 1;
1441 }
1442
1443 /* Print field accesses from hashtable F_ACCS.  */
1444
1445 static void
1446 dump_field_acc_sites (htab_t f_accs)
1447 {
1448   if (!dump_file)
1449     return;
1450
1451   if (f_accs)
1452     htab_traverse (f_accs, dump_field_acc, NULL);
1453 }
1454
1455 /* Hash value for fallocs_t.  */
1456
1457 static hashval_t
1458 malloc_hash (const void *x)
1459 {
1460   return htab_hash_pointer (((const_fallocs_t)x)->func);
1461 }
1462
1463 /* This function returns nonzero if function of func_alloc_sites' X 
1464    is equal to Y.  */
1465
1466 static int
1467 malloc_eq (const void *x, const void *y)
1468 {
1469   return ((const_fallocs_t)x)->func == (const_tree)y;
1470 }
1471
1472 /* This function is a callback for traversal over a structure accesses.
1473    It frees an access represented by SLOT.  */
1474
1475 static int
1476 free_accs (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1477 {
1478   struct access_site * acc = *(struct access_site **) slot;
1479
1480   VEC_free (tree, heap, acc->vars);
1481   free (acc);
1482   return 1;
1483 }
1484
1485 /* This is a callback function for traversal over field accesses. 
1486    It frees a field access represented by SLOT.  */
1487
1488 static int
1489 free_field_accs (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1490 {
1491   struct field_access_site *f_acc = *(struct field_access_site **) slot;
1492
1493   free (f_acc);
1494   return 1;
1495 }
1496
1497 /* This function inserts TYPE into vector of UNSUITABLE_TYPES, 
1498    if it is not there yet.  */
1499
1500 static void
1501 add_unsuitable_type (VEC (tree, heap) **unsuitable_types, tree type)
1502 {
1503   unsigned i;
1504   tree t;
1505
1506   if (!type)
1507     return;
1508
1509   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
1510
1511   for (i = 0; VEC_iterate (tree, *unsuitable_types, i, t); i++)
1512     if (is_equal_types (t, type))
1513       break;
1514   
1515   if (i == VEC_length (tree, *unsuitable_types))
1516     VEC_safe_push (tree, heap, *unsuitable_types, type);
1517 }
1518
1519 /* Given a type TYPE, this function returns the name of the type.  */
1520
1521 static const char *
1522 get_type_name (tree type)
1523 {
1524   if (! TYPE_NAME (type))
1525     return NULL;
1526
1527   if (TREE_CODE (TYPE_NAME (type)) == IDENTIFIER_NODE)
1528     return IDENTIFIER_POINTER (TYPE_NAME (type));
1529   else if (TREE_CODE (TYPE_NAME (type)) == TYPE_DECL
1530            && DECL_NAME (TYPE_NAME (type)))
1531     return IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (TYPE_NAME (type)));
1532   else
1533     return NULL;
1534 }
1535
1536 /* This function is a temporary hack to overcome the types problem.
1537    When several compilation units are compiled together
1538    with -combine, the TYPE_MAIN_VARIANT of the same type 
1539    can appear differently in different compilation units.
1540    Therefore this function first compares type names.
1541    If there are no names, structure bodies are recursively 
1542    compared.  */
1543
1544 static bool
1545 is_equal_types (tree type1, tree type2)
1546 {
1547   const char * name1,* name2;
1548
1549   if ((!type1 && type2)
1550       ||(!type2 && type1))
1551     return false;
1552
1553   if (!type1 && !type2)
1554     return true;
1555
1556   if (TREE_CODE (type1) != TREE_CODE (type2))
1557     return false;
1558
1559   if (type1 == type2)
1560       return true;
1561
1562   if (TYPE_MAIN_VARIANT (type1) == TYPE_MAIN_VARIANT (type2))
1563       return true;
1564
1565   name1 = get_type_name (type1);
1566   name2 = get_type_name (type2);
1567   
1568   if (name1 && name2 && !strcmp (name1, name2))
1569     return true;
1570
1571   if (name1 && name2 && strcmp (name1, name2))
1572     return false;
1573   
1574   switch (TREE_CODE (type1))
1575     {
1576     case POINTER_TYPE:
1577     case REFERENCE_TYPE:
1578       {
1579         return is_equal_types (TREE_TYPE (type1), TREE_TYPE (type2));
1580       }
1581       break;
1582
1583     case RECORD_TYPE:
1584     case UNION_TYPE:
1585     case QUAL_UNION_TYPE:
1586     case ENUMERAL_TYPE:
1587       {
1588         tree field1;
1589         /* Compare fields of structure.  */
1590         for (field1 = TYPE_FIELDS (type1); field1; 
1591              field1 = TREE_CHAIN (field1))
1592           {
1593             tree field2 = find_field_in_struct_1 (type2, field1);
1594             if (!field2)
1595               return false;
1596           }
1597         return true;
1598       }
1599       break;
1600
1601     case INTEGER_TYPE:
1602       {
1603         if (TYPE_UNSIGNED (type1) == TYPE_UNSIGNED (type2)
1604             && TYPE_PRECISION (type1) == TYPE_PRECISION (type2))
1605           return true;
1606       }
1607       break;
1608
1609     case ARRAY_TYPE:
1610       {
1611         tree d1, d2;
1612         tree max1, min1, max2, min2;
1613
1614         if (!is_equal_types (TREE_TYPE (type1), TREE_TYPE (type2)))
1615           return false;
1616
1617         d1 = TYPE_DOMAIN (type1);
1618         d2 = TYPE_DOMAIN (type2);
1619
1620         if (!d1 || !d2)
1621           return false;
1622
1623         max1 = TYPE_MAX_VALUE (d1);
1624         max2 = TYPE_MAX_VALUE (d2);
1625         min1 = TYPE_MIN_VALUE (d1);
1626         min2 = TYPE_MIN_VALUE (d2);
1627
1628         if (max1 && max2 && min1 && min2
1629             && TREE_CODE (max1) == TREE_CODE (max2)
1630             && TREE_CODE (max1) == INTEGER_CST
1631             && TREE_CODE (min1) == TREE_CODE (min2)
1632             && TREE_CODE (min1) == INTEGER_CST
1633             && tree_int_cst_equal (max1, max2)
1634             && tree_int_cst_equal (min1, min2))
1635           return true;
1636       }
1637       break;
1638
1639     default:
1640         gcc_unreachable();
1641     }
1642
1643   return false;
1644 }
1645
1646 /* This function free non-field accesses from hashtable ACCS.  */
1647
1648 static void
1649 free_accesses (htab_t accs)
1650 {
1651   if (accs)
1652     htab_traverse (accs, free_accs, NULL);  
1653   htab_delete (accs);
1654 }
1655
1656 /* This function free field accesses hashtable F_ACCS.  */
1657
1658 static void
1659 free_field_accesses (htab_t f_accs)
1660 {
1661   if (f_accs)
1662     htab_traverse (f_accs, free_field_accs, NULL);  
1663   htab_delete (f_accs);
1664 }
1665
1666 /* Update call graph with new edge generated by new MALLOC_STMT.
1667    The edge origin is CONTEXT function.  */
1668
1669 static void
1670 update_cgraph_with_malloc_call (gimple malloc_stmt, tree context)
1671 {
1672   struct cgraph_node *src, *dest;
1673   tree malloc_fn_decl;
1674
1675   if (!malloc_stmt)
1676     return;
1677
1678   malloc_fn_decl = gimple_call_fndecl (malloc_stmt);
1679     
1680   src = cgraph_node (context);
1681   dest = cgraph_node (malloc_fn_decl);
1682   cgraph_create_edge (src, dest, malloc_stmt, 
1683                       0, 0, gimple_bb (malloc_stmt)->loop_depth);
1684 }
1685
1686 /* This function generates set of statements required 
1687    to allocate number NUM of structures of type NEW_TYPE.
1688    The statements are stored in NEW_STMTS. The statement that contain
1689    call to malloc is returned. MALLOC_STMT is an original call to malloc.  */
1690
1691 static gimple
1692 create_new_malloc (gimple malloc_stmt, tree new_type, gimple_seq *new_stmts,
1693                    tree num)
1694 {
1695   tree new_malloc_size;
1696   tree malloc_fn_decl;
1697   gimple new_stmt;
1698   tree malloc_res;
1699   gimple call_stmt, final_stmt;
1700   tree cast_res;
1701
1702   gcc_assert (num && malloc_stmt && new_type);
1703   *new_stmts = gimple_seq_alloc ();
1704
1705   /* Generate argument to malloc as multiplication of num 
1706      and size of new_type.  */
1707   new_stmt = gen_size (num, new_type, &new_malloc_size);
1708   gimple_seq_add_stmt (new_stmts, new_stmt);
1709
1710   /* Generate new call for malloc.  */
1711   malloc_res = create_tmp_var (ptr_type_node, NULL);
1712   add_referenced_var (malloc_res);
1713
1714   malloc_fn_decl = gimple_call_fndecl (malloc_stmt);
1715   call_stmt = gimple_build_call (malloc_fn_decl, 1, new_malloc_size); 
1716   gimple_call_set_lhs (call_stmt, malloc_res);
1717   finalize_stmt_and_append (new_stmts, call_stmt);
1718
1719   /* Create new cast statement. */
1720   final_stmt = get_final_alloc_stmt (malloc_stmt);
1721   gcc_assert (final_stmt);
1722   new_stmt = gen_cast_stmt (malloc_res, new_type, final_stmt, &cast_res);
1723   gimple_seq_add_stmt (new_stmts, new_stmt);
1724  
1725   return call_stmt;      
1726 }
1727
1728 /* This function returns a tree representing 
1729    the number of instances of structure STR_DECL allocated 
1730    by allocation STMT. If new statements are generated,
1731    they are filled into NEW_STMTS_P.  */
1732
1733 static tree 
1734 gen_num_of_structs_in_malloc (gimple stmt, tree str_decl,
1735                               gimple_seq *new_stmts_p)
1736 {
1737   tree arg;
1738   tree struct_size;
1739   HOST_WIDE_INT struct_size_int;
1740
1741   if (!stmt)
1742     return NULL_TREE;
1743
1744   /* Get malloc argument.  */
1745   if (!is_gimple_call (stmt))
1746     return NULL_TREE;
1747
1748   arg = gimple_call_arg (stmt, 0);
1749
1750   if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME
1751       && !TREE_CONSTANT (arg))
1752     return NULL_TREE;
1753   
1754   struct_size = TYPE_SIZE_UNIT (str_decl);
1755   struct_size_int = TREE_INT_CST_LOW (struct_size);
1756   
1757   gcc_assert (struct_size);
1758
1759   if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
1760     {
1761       tree num;
1762       gimple div_stmt;
1763
1764       if (is_result_of_mult (arg, &num, struct_size))
1765           return num;      
1766
1767       num = create_tmp_var (integer_type_node, NULL);
1768
1769       if (num)
1770         add_referenced_var (num);
1771
1772       if (exact_log2 (struct_size_int) == -1)
1773         div_stmt = gimple_build_assign_with_ops (TRUNC_DIV_EXPR, num, arg,
1774                                                  struct_size);
1775       else
1776         {
1777           tree C =  build_int_cst (integer_type_node,
1778                                    exact_log2 (struct_size_int)); 
1779
1780           div_stmt = gimple_build_assign_with_ops (RSHIFT_EXPR, num, arg, C); 
1781         }
1782       gimple_seq_add_stmt (new_stmts_p, div_stmt);
1783       finalize_stmt (div_stmt);
1784       return num;
1785     }
1786
1787   if (CONSTANT_CLASS_P (arg)
1788       && multiple_of_p (TREE_TYPE (struct_size), arg, struct_size))   
1789     return int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR, arg, struct_size, 0);
1790
1791   return NULL_TREE; 
1792 }
1793
1794 /* This function is a callback for traversal on new_var's hashtable.
1795    SLOT is a pointer to new_var. This function prints to dump_file 
1796    an original variable and all new variables from the new_var 
1797    pointed by *SLOT.  */ 
1798
1799 static int
1800 dump_new_var (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1801 {
1802   new_var n_var = *(new_var *) slot;
1803   tree var_type;
1804   tree var;
1805   unsigned i;
1806
1807   var_type = get_type_of_var (n_var->orig_var);
1808
1809   fprintf (dump_file, "\nOrig var: ");
1810   print_generic_expr (dump_file, n_var->orig_var, 0);
1811   fprintf (dump_file, " of type ");
1812   print_generic_expr (dump_file, var_type, 0);
1813   fprintf (dump_file, "\n");
1814
1815   for (i = 0;
1816        VEC_iterate (tree, n_var->new_vars, i, var); i++)
1817     {     
1818       var_type = get_type_of_var (var);
1819                   
1820       fprintf (dump_file, "      ");
1821       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
1822       fprintf (dump_file, " of type ");
1823       print_generic_expr (dump_file, var_type, 0);
1824       fprintf (dump_file, "\n");
1825     }
1826   return 1;
1827 }
1828
1829 /* This function copies attributes form ORIG_DECL to NEW_DECL.  */
1830
1831 static inline void 
1832 copy_decl_attributes (tree new_decl, tree orig_decl)
1833 {
1834
1835   DECL_ARTIFICIAL (new_decl) = 1;
1836   DECL_EXTERNAL (new_decl) = DECL_EXTERNAL (orig_decl);
1837   TREE_STATIC (new_decl) = TREE_STATIC (orig_decl);
1838   TREE_PUBLIC (new_decl) = TREE_PUBLIC (orig_decl);
1839   TREE_USED (new_decl) = TREE_USED (orig_decl);
1840   DECL_CONTEXT (new_decl) = DECL_CONTEXT (orig_decl);
1841   TREE_THIS_VOLATILE (new_decl) = TREE_THIS_VOLATILE (orig_decl);
1842   TREE_ADDRESSABLE (new_decl) = TREE_ADDRESSABLE (orig_decl);
1843   
1844   if (TREE_CODE (orig_decl) == VAR_DECL)
1845     {
1846       TREE_READONLY (new_decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
1847       DECL_TLS_MODEL (new_decl) = DECL_TLS_MODEL (orig_decl);
1848     }
1849 }
1850
1851 /* This function wraps NEW_STR_TYPE in pointers or arrays wrapper 
1852    the same way as a structure type is wrapped in DECL. 
1853    It returns the generated type.  */
1854
1855 static inline tree
1856 gen_struct_type (tree decl, tree new_str_type)
1857 {
1858   tree type_orig = get_type_of_var (decl);
1859   tree new_type = new_str_type;
1860   VEC (type_wrapper_t, heap) *wrapper = VEC_alloc (type_wrapper_t, heap, 10);
1861   type_wrapper_t wr;
1862   type_wrapper_t *wr_p;
1863   
1864   while (POINTER_TYPE_P (type_orig)
1865          || TREE_CODE (type_orig) == ARRAY_TYPE)
1866     {      
1867       if (POINTER_TYPE_P (type_orig))
1868         {
1869           wr.wrap = 0;
1870           wr.domain = NULL_TREE;
1871         }
1872       else
1873         {
1874           gcc_assert (TREE_CODE (type_orig) == ARRAY_TYPE);
1875           wr.wrap = 1;
1876           wr.domain = TYPE_DOMAIN (type_orig);
1877         }
1878       VEC_safe_push (type_wrapper_t, heap, wrapper, &wr);
1879       type_orig = TREE_TYPE (type_orig);
1880     }
1881
1882   while (VEC_length (type_wrapper_t, wrapper) != 0)
1883     {
1884       wr_p = VEC_last (type_wrapper_t, wrapper); 
1885
1886       if (wr_p->wrap) /* Array.  */
1887         new_type = build_array_type (new_type, wr_p->domain);
1888       else /* Pointer.  */
1889         new_type = build_pointer_type (new_type);
1890       
1891       VEC_pop (type_wrapper_t, wrapper);
1892     }
1893
1894   VEC_free (type_wrapper_t, heap, wrapper);  
1895   return new_type;
1896 }
1897
1898 /* This function generates and returns new variable name based on
1899    ORIG_DECL name, combined with index I.
1900    The form of the new name is <orig_name>.<I> .  */
1901
1902 static tree
1903 gen_var_name (tree orig_decl, unsigned HOST_WIDE_INT i)
1904 {
1905   const char *old_name;
1906   char *prefix;
1907   char *new_name;
1908
1909   if (!DECL_NAME (orig_decl)
1910       || !IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (orig_decl)))
1911      return NULL;
1912
1913   /* If the original variable has a name, create an 
1914      appropriate new name for the new variable.  */
1915
1916   old_name = IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (orig_decl));
1917   prefix = XALLOCAVEC (char, strlen (old_name) + 1);
1918   strcpy (prefix, old_name);
1919   ASM_FORMAT_PRIVATE_NAME (new_name, prefix, i);
1920   return get_identifier (new_name);
1921 }
1922
1923 /* This function adds NEW_NODE to hashtable of new_var's NEW_VARS_HTAB. */
1924
1925 static void
1926 add_to_new_vars_htab (new_var new_node, htab_t new_vars_htab)
1927 {
1928   void **slot;
1929
1930   slot = htab_find_slot_with_hash (new_vars_htab, new_node->orig_var,
1931                                    htab_hash_pointer (new_node->orig_var), 
1932                                    INSERT);
1933   *slot = new_node;
1934 }
1935
1936 /* This function creates and returns new_var_data node 
1937    with empty new_vars and orig_var equal to VAR.  */
1938
1939 static new_var
1940 create_new_var_node (tree var, d_str str)
1941 {
1942   new_var node;
1943
1944   node = (new_var) xmalloc (sizeof (struct new_var_data));
1945   node->orig_var = var;
1946   node->new_vars = VEC_alloc (tree, heap, VEC_length (tree, str->new_types));
1947   return node;
1948 }
1949
1950 /* Check whether the type of VAR is potential candidate for peeling.
1951    Returns true if yes, false otherwise.  If yes, TYPE_P will contain
1952    candidate type. If VAR is initialized, the type of VAR will be added
1953    to UNSUITABLE_TYPES.  */
1954
1955 static bool
1956 is_candidate (tree var, tree *type_p, VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
1957 {
1958   tree type;
1959   bool initialized = false;
1960
1961   *type_p = NULL;
1962
1963   if (!var)
1964     return false;
1965
1966   /* There is no support of initialized vars.  */
1967   if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL
1968       && DECL_INITIAL (var) != NULL_TREE)
1969     initialized = true;
1970   
1971   type = get_type_of_var (var);
1972
1973   if (type)
1974     {
1975       type = TYPE_MAIN_VARIANT (strip_type (type));
1976       if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
1977           return false; 
1978       else
1979         {
1980           if (initialized && unsuitable_types && *unsuitable_types)
1981             {
1982               if (dump_file)
1983                 {
1984                   fprintf (dump_file, "The type ");
1985                   print_generic_expr (dump_file, type, 0);
1986                   fprintf (dump_file, " is initialized...Excluded.");             
1987                 }
1988               add_unsuitable_type (unsuitable_types, type);
1989             }
1990           *type_p = type;
1991           return true;
1992       }
1993     }
1994   else
1995     return false;
1996 }
1997
1998 /* Hash value for field_access_site.  */
1999
2000 static hashval_t
2001 field_acc_hash (const void *x)
2002 {
2003   return htab_hash_pointer (((const struct field_access_site *)x)->stmt);
2004 }
2005
2006 /* This function returns nonzero if stmt of field_access_site X 
2007    is equal to Y.  */
2008
2009 static int
2010 field_acc_eq (const void *x, const void *y)
2011 {
2012   return ((const struct field_access_site *)x)->stmt == (const_gimple)y;
2013 }
2014
2015 /* This function prints an access site, defined by SLOT.  */ 
2016
2017 static int
2018 dump_acc (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2019 {
2020   struct access_site *acc = *(struct access_site **) slot;
2021   tree var;
2022   unsigned i;
2023
2024   fprintf(dump_file, "\n");
2025   if (acc->stmt)
2026     print_gimple_stmt (dump_file, acc->stmt, 0, 0);
2027   fprintf(dump_file, " : ");
2028
2029   for (i = 0; VEC_iterate (tree, acc->vars, i, var); i++)
2030     {
2031       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2032       fprintf(dump_file, ", ");   
2033     }
2034   return 1;
2035 }
2036
2037 /* This function frees memory allocated for structure clusters,
2038    starting from CLUSTER.  */
2039
2040 static void
2041 free_struct_cluster (struct field_cluster* cluster)
2042 {
2043   if (cluster)
2044     {
2045       if (cluster->fields_in_cluster)
2046         sbitmap_free (cluster->fields_in_cluster);          
2047       if (cluster->sibling)
2048         free_struct_cluster (cluster->sibling);
2049       free (cluster);
2050     }
2051 }
2052
2053 /* Free all allocated memory under the structure node pointed by D_NODE.  */
2054
2055 static void
2056 free_data_struct (d_str d_node)
2057 {
2058   int i;
2059
2060   if (!d_node)
2061     return;
2062  
2063   if (dump_file)
2064     {
2065       fprintf (dump_file, "\nRemoving data structure \"");
2066       print_generic_expr (dump_file, d_node->decl, 0); 
2067       fprintf (dump_file, "\" from data_struct_list.");
2068     }
2069
2070   /* Free all space under d_node.  */
2071   if (d_node->fields)
2072     {
2073       for (i = 0; i < d_node->num_fields; i++)
2074         free_field_accesses (d_node->fields[i].acc_sites);
2075       free (d_node->fields);
2076     }
2077
2078   if (d_node->accs)
2079      free_accesses (d_node->accs);
2080
2081   if (d_node->struct_clustering)
2082     free_struct_cluster (d_node->struct_clustering);
2083
2084   if (d_node->new_types)
2085     VEC_free (tree, heap, d_node->new_types);
2086 }
2087
2088 /* This function creates new general and field accesses in BB.  */
2089
2090 static void
2091 create_new_accesses_in_bb (basic_block bb)
2092 {
2093   d_str str;
2094   unsigned i;
2095
2096   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
2097     create_new_accs_for_struct (str, bb);
2098 }
2099
2100 /* This function adds allocation sites for peeled structures.
2101    M_DATA is vector of allocation sites of function CONTEXT.  */
2102
2103 static void
2104 create_new_alloc_sites (fallocs_t m_data, tree context)
2105 {
2106   alloc_site_t *call;
2107   unsigned j;
2108   
2109   for (j = 0; VEC_iterate (alloc_site_t, m_data->allocs, j, call); j++)
2110     {
2111       gimple stmt = call->stmt;
2112       d_str str = call->str;
2113       tree num;
2114       gimple_seq new_stmts = NULL;
2115       gimple last_stmt = get_final_alloc_stmt (stmt);
2116       unsigned i;
2117       tree type;
2118
2119       num = gen_num_of_structs_in_malloc (stmt, str->decl, &new_stmts);
2120       if (new_stmts)
2121         {
2122           gimple last_stmt_tmp = gimple_seq_last_stmt (new_stmts);
2123           insert_seq_after_stmt (last_stmt, new_stmts);
2124           last_stmt = last_stmt_tmp;
2125         }
2126       
2127       /* Generate an allocation sites for each new structure type.  */      
2128       for (i = 0; VEC_iterate (tree, str->new_types, i, type); i++)     
2129         {
2130           gimple new_malloc_stmt = NULL;
2131           gimple last_stmt_tmp = NULL;
2132
2133           new_stmts = NULL;
2134           new_malloc_stmt = create_new_malloc (stmt, type, &new_stmts, num);
2135           last_stmt_tmp = gimple_seq_last_stmt (new_stmts);
2136           insert_seq_after_stmt (last_stmt, new_stmts);
2137           update_cgraph_with_malloc_call (new_malloc_stmt, context);
2138           last_stmt = last_stmt_tmp;
2139         }
2140     }
2141 }
2142
2143 /* This function prints new variables from hashtable  
2144    NEW_VARS_HTAB to dump_file.  */
2145
2146 static void
2147 dump_new_vars (htab_t new_vars_htab)
2148 {
2149   if (!dump_file)
2150     return;
2151
2152   if (new_vars_htab)
2153     htab_traverse (new_vars_htab, dump_new_var, NULL);
2154 }
2155
2156 /* Given an original variable ORIG_DECL of structure type STR,
2157    this function generates new variables of the types defined 
2158    by STR->new_type. Generated types are saved in new_var node NODE.
2159    ORIG_DECL should has VAR_DECL tree_code.  */
2160
2161 static void
2162 create_new_var_1 (tree orig_decl, d_str str, new_var node)
2163 {
2164   unsigned i;
2165   tree type;
2166
2167   for (i = 0; 
2168        VEC_iterate (tree, str->new_types, i, type); i++)
2169     {
2170       tree new_decl = NULL;
2171       tree new_name;
2172
2173       new_name = gen_var_name (orig_decl, i);
2174       type = gen_struct_type (orig_decl, type); 
2175
2176       if (is_global_var (orig_decl))
2177         new_decl = build_decl (VAR_DECL, new_name, type); 
2178       else
2179         {
2180           const char *name = new_name ? IDENTIFIER_POINTER (new_name) : NULL;
2181           new_decl = create_tmp_var (type, name);                                  
2182         }
2183       
2184       copy_decl_attributes (new_decl, orig_decl);
2185       VEC_safe_push (tree, heap, node->new_vars, new_decl);
2186     }
2187 }
2188
2189 /* This function creates new variables to 
2190    substitute the original variable VAR_DECL and adds 
2191    them to the new_var's hashtable NEW_VARS_HTAB.  */
2192
2193 static void
2194 create_new_var (tree var_decl, htab_t new_vars_htab)
2195 {
2196   new_var node;
2197   d_str str;
2198   tree type;
2199   unsigned i;
2200
2201   if (!var_decl || is_in_new_vars_htab (var_decl, new_vars_htab))
2202     return;
2203
2204   if (!is_candidate (var_decl, &type, NULL))
2205     return;
2206   
2207   i = find_structure (type);
2208   if (i == VEC_length (structure, structures))
2209     return;
2210
2211   str = VEC_index (structure, structures, i);
2212   node = create_new_var_node (var_decl, str);
2213   create_new_var_1 (var_decl, str, node);
2214   add_to_new_vars_htab (node, new_vars_htab);
2215 }
2216
2217 /* Hash value for new_var.  */
2218
2219 static hashval_t
2220 new_var_hash (const void *x)
2221 {
2222   return htab_hash_pointer (((const_new_var)x)->orig_var);
2223 }
2224
2225 /* This function returns nonzero if orig_var of new_var X is equal to Y.  */
2226
2227 static int
2228 new_var_eq (const void *x, const void *y)
2229 {
2230   return ((const_new_var)x)->orig_var == (const_tree)y;
2231 }
2232
2233 /* This function check whether a structure type represented by STR 
2234    escapes due to ipa-type-escape analysis. If yes, this type is added 
2235    to UNSUITABLE_TYPES vector.  */ 
2236
2237 static void
2238 check_type_escape (d_str str, VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
2239 {
2240   tree type = str->decl;
2241
2242   if (!ipa_type_escape_type_contained_p (type))
2243     {
2244       if (dump_file)
2245         {
2246           fprintf (dump_file, "\nEscaping type is ");
2247           print_generic_expr (dump_file, type, 0);
2248         }
2249       add_unsuitable_type (unsuitable_types, type);
2250     }
2251 }
2252
2253 /* Hash value for access_site.  */
2254
2255 static hashval_t
2256 acc_hash (const void *x)
2257 {
2258   return htab_hash_pointer (((const struct access_site *)x)->stmt);
2259 }
2260
2261 /* Return nonzero if stmt of access_site X is equal to Y.  */
2262
2263 static int
2264 acc_eq (const void *x, const void *y)
2265 {
2266   return ((const struct access_site *)x)->stmt == (const_gimple)y;
2267 }
2268
2269 /* Given a structure declaration STRUCT_DECL, and number of fields 
2270    in the structure NUM_FIELDS, this function creates and returns 
2271    corresponding field_entry's.  */
2272
2273 static struct field_entry *
2274 get_fields (tree struct_decl, int num_fields)
2275 {
2276   struct field_entry *list;
2277   tree t = TYPE_FIELDS (struct_decl);
2278   int idx = 0;
2279
2280   list = 
2281     (struct field_entry *) xmalloc (num_fields * sizeof (struct field_entry));
2282
2283   for (idx = 0 ; t; t = TREE_CHAIN (t), idx++)
2284     if (TREE_CODE (t) == FIELD_DECL)
2285       {
2286         list[idx].index = idx;
2287         list[idx].decl = t;
2288         list[idx].acc_sites = 
2289           htab_create (32, field_acc_hash, field_acc_eq, NULL);
2290         list[idx].count = 0;
2291         list[idx].field_mapping = NULL_TREE;
2292       }
2293
2294   return list;
2295 }
2296
2297 /* Print non-field accesses from hashtable ACCS of structure.  */
2298
2299 static void
2300 dump_access_sites (htab_t accs)
2301 {
2302   if (!dump_file)
2303     return;
2304
2305   if (accs)
2306     htab_traverse (accs, dump_acc, NULL);
2307 }
2308
2309 /* This function is a callback for alloc_sites hashtable 
2310    traversal. SLOT is a pointer to fallocs_t. This function
2311    removes all allocations of the structure defined by DATA.  */
2312
2313 static int
2314 remove_str_allocs_in_func (void **slot, void *data)
2315 {
2316   fallocs_t fallocs = *(fallocs_t *) slot;
2317   unsigned i = 0;
2318   alloc_site_t *call;
2319
2320   while (VEC_iterate (alloc_site_t, fallocs->allocs, i, call))
2321     {
2322       if (call->str == (d_str) data)
2323         VEC_ordered_remove (alloc_site_t, fallocs->allocs, i);
2324       else
2325         i++;
2326     }
2327
2328   return 1;
2329 }
2330
2331 /* This function remove all entries corresponding to the STR structure
2332    from alloc_sites hashtable.   */
2333
2334 static void
2335 remove_str_allocs (d_str str)
2336 {
2337   if (!str)
2338     return;
2339
2340   if (alloc_sites)
2341     htab_traverse (alloc_sites, remove_str_allocs_in_func, str);
2342 }
2343
2344 /* This function removes the structure with index I from structures vector.  */
2345
2346 static void 
2347 remove_structure (unsigned i)
2348 {    
2349   d_str str;
2350
2351   if (i >= VEC_length (structure, structures))
2352     return;
2353
2354   str = VEC_index (structure, structures, i);
2355   
2356   /* Before removing the structure str, we have to remove its
2357      allocations from alloc_sites hashtable.  */
2358   remove_str_allocs (str);
2359   free_data_struct (str);
2360   VEC_ordered_remove (structure, structures, i);
2361 }
2362
2363 /* Currently we support only EQ_EXPR or NE_EXPR conditions.
2364    COND_STMT is a condition statement to check.  */
2365
2366 static bool
2367 is_safe_cond_expr (gimple cond_stmt)
2368 {
2369   tree arg0, arg1;
2370   unsigned str0, str1;
2371   bool s0, s1;
2372   unsigned length = VEC_length (structure, structures);
2373
2374   if (gimple_cond_code (cond_stmt) != EQ_EXPR
2375       && gimple_cond_code (cond_stmt) != NE_EXPR)
2376     return false;
2377   
2378   arg0 = gimple_cond_lhs (cond_stmt);
2379   arg1 = gimple_cond_rhs (cond_stmt);
2380
2381   str0 = find_structure (strip_type (get_type_of_var (arg0)));
2382   str1 = find_structure (strip_type (get_type_of_var (arg1)));
2383
2384   s0 = (str0 != length) ? true : false;
2385   s1 = (str1 != length) ? true : false;
2386   
2387   if (!s0 && !s1)
2388     return false;
2389
2390   /* For now we allow only comparison with 0 or NULL.  */
2391   if (!integer_zerop (arg0) && !integer_zerop (arg1))
2392     return false;
2393
2394   return true;
2395 }
2396
2397 /* This function excludes statements, that are 
2398    part of allocation sites or field accesses, from the
2399    hashtable of general accesses. SLOT represents general 
2400    access that will be checked. DATA is a pointer to 
2401    exclude_data structure.  */
2402
2403 static int
2404 exclude_from_accs (void **slot, void *data)
2405 {
2406   struct access_site *acc = *(struct access_site **) slot;
2407   tree fn_decl = ((struct exclude_data *)data)->fn_decl;
2408   d_str str = ((struct exclude_data *)data)->str;
2409
2410   if (is_part_of_malloc (acc->stmt, fn_decl)
2411       || is_part_of_field_access (acc->stmt, str))
2412     {
2413       VEC_free (tree, heap, acc->vars);
2414       free (acc);
2415       htab_clear_slot (str->accs, slot);
2416     }
2417   return 1;
2418 }
2419
2420 /* Callback function for walk_tree called from collect_accesses_in_bb 
2421    function. DATA is the statement which is analyzed.  */
2422
2423 static tree
2424 get_stmt_accesses (tree *tp, int *walk_subtrees, void *data)
2425 {
2426   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
2427   gimple stmt = (gimple) wi->info;
2428   tree t = *tp;
2429
2430   if (!t)
2431     return NULL;
2432
2433   switch (TREE_CODE (t))
2434     {
2435     case BIT_FIELD_REF:
2436       {
2437         tree var = TREE_OPERAND(t, 0);
2438         tree type = TYPE_MAIN_VARIANT (strip_type (get_type_of_var (var)));
2439         unsigned i = find_structure (type);
2440
2441         if (i != VEC_length (structure, structures))
2442           {
2443             if (dump_file)
2444               {
2445                 fprintf (dump_file, "\nThe type ");
2446                 print_generic_expr (dump_file, type, 0);
2447                 fprintf (dump_file, " has bitfield.");
2448               }     
2449             remove_structure (i);
2450           }
2451       }
2452       break;
2453
2454     case COMPONENT_REF:
2455       {
2456         tree ref = TREE_OPERAND (t, 0);
2457         tree field_decl = TREE_OPERAND (t, 1);
2458
2459
2460         if ((TREE_CODE (ref) == INDIRECT_REF
2461              || TREE_CODE (ref) == ARRAY_REF
2462              || TREE_CODE (ref) == VAR_DECL)
2463             && TREE_CODE (field_decl) == FIELD_DECL)
2464           {
2465             tree type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (ref));
2466             unsigned i = find_structure (type);
2467
2468             if (i != VEC_length (structure, structures))
2469               {
2470                 d_str str = VEC_index (structure, structures, i);
2471                 struct field_entry * field = 
2472                   find_field_in_struct (str, field_decl);
2473
2474                 if (field)
2475                   {
2476                     struct field_access_site *acc = make_field_acc_node ();
2477
2478                     gcc_assert (acc);
2479
2480                     acc->stmt = stmt;
2481                     acc->comp_ref = t;
2482                     acc->ref = ref;
2483                     acc->field_decl = field_decl;
2484
2485                     /* Check whether the access is of the form 
2486                        we can deal with.  */
2487                     if (!decompose_access (str->decl, acc))
2488                       {
2489                         if (dump_file)
2490                           {
2491                             fprintf (dump_file, "\nThe type ");
2492                             print_generic_expr (dump_file, type, 0);
2493                             fprintf (dump_file, 
2494                                      " has complicate access in statement ");
2495                             print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
2496                           }
2497                         
2498                         remove_structure (i);
2499                         free (acc);
2500                       }
2501                     else
2502                       {
2503                         /* Increase count of field.  */
2504                         basic_block bb = gimple_bb (stmt);
2505                         field->count += bb->count;
2506
2507                         /* Add stmt to the acc_sites of field.  */
2508                         add_field_acc_to_acc_sites (acc, field->acc_sites);
2509                       }
2510                     *walk_subtrees = 0;
2511                   }
2512               }       
2513           }
2514       }
2515       break;
2516
2517     case COND_EXPR:
2518       {
2519         tree cond = COND_EXPR_COND (t);
2520         int i;
2521         for (i = 0; i < TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (cond)); i++)
2522           {
2523             tree t = TREE_OPERAND (cond, i);
2524
2525             *walk_subtrees = 1;
2526             walk_tree (&t, get_stmt_accesses, data, NULL);
2527           }
2528         *walk_subtrees = 0;         
2529       }
2530       break;
2531
2532     case VAR_DECL:
2533     case SSA_NAME:
2534       {
2535         unsigned i;
2536
2537         if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
2538           t = SSA_NAME_VAR (t);
2539
2540         i = find_structure (strip_type (get_type_of_var (t)));
2541         if (i != VEC_length (structure, structures))
2542           {
2543             d_str str;
2544
2545             str = VEC_index (structure, structures, i);
2546             add_access_to_acc_sites (stmt, t, str->accs);
2547           }
2548         *walk_subtrees = 0;
2549       }
2550       break;
2551
2552     default:
2553       return NULL;
2554     }
2555
2556   return NULL;
2557 }
2558
2559 /* Free structures hashtable.  */
2560
2561 static void
2562 free_structures (void)
2563 {
2564   d_str str;
2565   unsigned i;
2566
2567   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
2568     free_data_struct (str);
2569
2570   VEC_free (structure, heap, structures);
2571   structures = NULL;
2572 }
2573
2574 /* This function is a callback for traversal over new_var's hashtable.
2575    SLOT is a pointer to new_var. This function frees memory allocated 
2576    for new_var and pointed by *SLOT.  */
2577
2578 static int
2579 free_new_var (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2580 {
2581   new_var n_var = *(new_var *) slot;
2582
2583   /* Free vector of new_vars.  */
2584   VEC_free (tree, heap, n_var->new_vars);
2585   free (n_var);
2586   return 1;
2587 }
2588
2589 /* Free new_vars hashtable NEW_VARS_HTAB.  */
2590
2591 static void
2592 free_new_vars_htab (htab_t new_vars_htab)
2593 {
2594   if (new_vars_htab)
2595     htab_traverse (new_vars_htab, free_new_var, NULL);  
2596   htab_delete (new_vars_htab);
2597   new_vars_htab = NULL;
2598 }
2599
2600 /* This function creates new general and field accesses that appear in cfun.  */
2601
2602 static void
2603 create_new_accesses_for_func (void)
2604 {
2605   basic_block bb;
2606
2607   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
2608     create_new_accesses_in_bb (bb);
2609 }
2610
2611 /* Create new allocation sites for the function represented by NODE.  */
2612
2613 static void
2614 create_new_alloc_sites_for_func (struct cgraph_node *node)
2615 {
2616   fallocs_t fallocs = get_fallocs (node->decl);
2617
2618   if (fallocs)
2619     create_new_alloc_sites (fallocs, node->decl);
2620 }
2621
2622 /* For each local variable of structure type from the vector of structures
2623    this function generates new variable(s) to replace it.  */
2624
2625 static void
2626 create_new_local_vars (void)
2627 {
2628   tree var;
2629   referenced_var_iterator rvi;
2630    
2631   new_local_vars = htab_create (num_referenced_vars, 
2632                                 new_var_hash, new_var_eq, NULL);
2633
2634   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
2635     {
2636       if (!is_global_var (var))
2637         create_new_var (var, new_local_vars);
2638     }
2639
2640   if (new_local_vars)
2641     htab_traverse (new_local_vars, finalize_new_vars_creation, NULL); 
2642   dump_new_vars (new_local_vars);
2643 }
2644
2645 /* This function prints the SHIFT number of spaces to the DUMP_FILE.  */
2646
2647 static inline void
2648 print_shift (unsigned HOST_WIDE_INT shift)
2649 {
2650   unsigned HOST_WIDE_INT sh = shift;
2651
2652   while (sh--)
2653     fprintf (dump_file, " ");    
2654 }
2655
2656 /* This function updates field_mapping of FIELDS in CLUSTER with NEW_TYPE.  */
2657
2658 static inline void
2659 update_fields_mapping (struct field_cluster *cluster, tree new_type,
2660                        struct field_entry * fields, int num_fields)
2661 {
2662   int i;
2663
2664   for (i = 0; i < num_fields; i++)
2665     if (TEST_BIT (cluster->fields_in_cluster, i))
2666         fields[i].field_mapping = new_type;  
2667 }
2668
2669 /* This functions builds structure with FIELDS, 
2670    NAME and attributes similar to ORIG_STRUCT. 
2671    It returns the newly created structure.  */
2672
2673 static tree
2674 build_basic_struct (tree fields, tree name, tree orig_struct)
2675 {
2676   tree attributes = NULL_TREE;
2677   tree ref = 0;
2678   tree x;
2679
2680   if (TYPE_ATTRIBUTES (orig_struct))
2681     attributes = unshare_expr (TYPE_ATTRIBUTES (orig_struct));
2682   ref = make_node (RECORD_TYPE);
2683   TYPE_SIZE (ref) = 0;
2684   decl_attributes (&ref, attributes, (int) ATTR_FLAG_TYPE_IN_PLACE); 
2685   TYPE_PACKED (ref) = TYPE_PACKED (orig_struct);
2686   for (x = fields; x; x = TREE_CHAIN (x))
2687     {
2688       DECL_CONTEXT (x) = ref;
2689       DECL_PACKED (x) |= TYPE_PACKED (ref);
2690     }
2691   TYPE_FIELDS (ref) = fields;
2692   layout_type (ref);
2693   TYPE_NAME (ref) = name;
2694
2695   return ref;
2696 }
2697
2698 /* This function copies FIELDS from CLUSTER into TREE_CHAIN as part 
2699    of preparation for new structure building. NUM_FIELDS is a total 
2700    number of fields in the structure. The function returns newly 
2701    generated fields.  */
2702
2703 static tree
2704 create_fields (struct field_cluster * cluster, 
2705                struct field_entry * fields, int num_fields)
2706 {
2707   int i;
2708   tree new_types = NULL_TREE;
2709   tree last = NULL_TREE;
2710
2711   for (i = 0; i < num_fields; i++)
2712     if (TEST_BIT (cluster->fields_in_cluster, i))
2713       {
2714         tree new_decl = unshare_expr (fields[i].decl);
2715
2716         if (!new_types)
2717           new_types = new_decl;
2718         else
2719           TREE_CHAIN (last) = new_decl;
2720         last = new_decl;
2721       }
2722
2723   TREE_CHAIN (last) = NULL_TREE;
2724   return new_types;
2725
2726 }
2727
2728 /* This function creates a cluster name. The name is based on 
2729    the original structure name, if it is present. It has a form:
2730    
2731    <original_struct_name>_sub.<CLUST_NUM>
2732
2733    The original structure name is taken from the type of DECL.
2734    If an original structure name is not present, it's generated to be:
2735
2736    struct.<STR_NUM>
2737
2738    The function returns identifier of the new cluster name.  */
2739
2740 static inline tree
2741 gen_cluster_name (tree decl, int clust_num, int str_num)
2742 {
2743   const char * orig_name = get_type_name (decl);
2744   char * tmp_name = NULL;
2745   char * prefix;
2746   char * new_name;
2747   size_t len;
2748   
2749   if (!orig_name)
2750     ASM_FORMAT_PRIVATE_NAME(tmp_name, "struct", str_num);
2751
2752   len = strlen (tmp_name ? tmp_name : orig_name) + strlen ("_sub");
2753   prefix = XALLOCAVEC (char, len + 1);
2754   memcpy (prefix, tmp_name ? tmp_name : orig_name, 
2755           strlen (tmp_name ? tmp_name : orig_name));
2756   strcpy (prefix + strlen (tmp_name ? tmp_name : orig_name), "_sub");      
2757   
2758   ASM_FORMAT_PRIVATE_NAME (new_name, prefix, clust_num);
2759   return get_identifier (new_name);
2760 }
2761
2762 /* This function checks whether the structure STR has bitfields.
2763    If yes, this structure type is added to UNSUITABLE_TYPES vector.  */
2764
2765 static void
2766 check_bitfields (d_str str, VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
2767 {
2768   tree type = str->decl;
2769   int i;
2770
2771   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
2772     if (DECL_BIT_FIELD (str->fields[i].decl))
2773       {
2774         add_unsuitable_type (unsuitable_types, type);
2775         if (dump_file)
2776         {
2777           fprintf (dump_file, "\nType ");
2778           print_generic_expr (dump_file, type, 0);
2779           fprintf (dump_file, "\nescapes due to bitfield ");
2780           print_generic_expr (dump_file, str->fields[i].decl, 0);
2781         }
2782         break;
2783       }
2784 }
2785
2786 /* This function adds to UNSUITABLE_TYPES those types that escape 
2787    due to results of ipa-type-escape analysis. See ipa-type-escape.[c,h].  */
2788
2789 static void
2790 exclude_escaping_types_1 (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
2791 {
2792   d_str str;
2793   unsigned i;
2794
2795   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
2796     check_type_escape (str, unsuitable_types);
2797 }
2798
2799 /* If a structure type is a return type of any function,
2800    we cannot transform it. Such type is added to UNSUITABLE_TYPES vector.  */
2801
2802 static void
2803 exclude_returned_types (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
2804 {
2805   struct cgraph_node *c_node;
2806
2807   for (c_node = cgraph_nodes; c_node; c_node = c_node->next)
2808     {
2809       tree ret_t = TREE_TYPE (TREE_TYPE (c_node->decl));
2810
2811       if (ret_t)
2812         {
2813           ret_t = strip_type (ret_t);
2814           if (TREE_CODE (ret_t) == RECORD_TYPE)
2815             {
2816               add_unsuitable_type (unsuitable_types, TYPE_MAIN_VARIANT (ret_t));
2817               if (dump_file)
2818                 {
2819                   fprintf (dump_file, "\nThe type \"");
2820                   print_generic_expr (dump_file, ret_t, 0);
2821                   fprintf (dump_file,
2822                            "\" is return type of function...Excluded.");
2823                 }
2824             }
2825         }
2826     }
2827 }
2828
2829 /* This function looks for parameters of local functions 
2830    which are of structure types, or derived from them (arrays 
2831    of structures, pointers to structures, or their combinations).
2832    We are not handling peeling of such structures right now.
2833    The found structures types are added to UNSUITABLE_TYPES vector.  */
2834
2835 static void
2836 exclude_types_passed_to_local_func (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
2837 {
2838   struct cgraph_node *c_node;
2839
2840   for (c_node = cgraph_nodes; c_node; c_node = c_node->next)
2841     if (cgraph_function_body_availability (c_node) == AVAIL_LOCAL)
2842       {
2843         tree fn = c_node->decl;
2844         tree arg;
2845         
2846         for (arg = DECL_ARGUMENTS (fn); arg; arg = TREE_CHAIN (arg))
2847           {
2848             tree type = TREE_TYPE (arg);
2849
2850             type = strip_type (type);
2851             if (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE)
2852               {
2853                 add_unsuitable_type (unsuitable_types, 
2854                                      TYPE_MAIN_VARIANT (type));
2855                 if (dump_file)
2856                   {
2857                     fprintf (dump_file, "\nPointer to type \"");
2858                     print_generic_expr (dump_file, type, 0);
2859                     fprintf (dump_file, 
2860                              "\" is passed to local function...Excluded.");                              
2861                   }
2862               }
2863           }
2864       }
2865 }
2866
2867 /* This function analyzes structure form of structures 
2868    potential for transformation. If we are not capable to transform
2869    structure of some form, we remove it from the structures hashtable.
2870    Right now we cannot handle nested structs, when nesting is 
2871    through any level of pointers or arrays.  
2872
2873    TBD: release these constrains in future.
2874
2875    Note, that in this function we suppose that all structures 
2876    in the program are members of the structures hashtable right now, 
2877    without excluding escaping types.  */
2878
2879 static void
2880 check_struct_form (d_str str, VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
2881 {
2882   int i;
2883
2884   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
2885     {
2886       tree f_type = strip_type(TREE_TYPE (str->fields[i].decl));
2887           
2888       if (TREE_CODE (f_type) == RECORD_TYPE)
2889         {
2890           add_unsuitable_type (unsuitable_types, TYPE_MAIN_VARIANT (f_type));
2891           add_unsuitable_type (unsuitable_types, str->decl);
2892           if (dump_file)
2893             {
2894               fprintf (dump_file, "\nType ");
2895               print_generic_expr (dump_file, f_type, 0);
2896               fprintf (dump_file, " is a field in the structure ");
2897               print_generic_expr (dump_file, str->decl, 0);
2898               fprintf (dump_file, ". Escaping...");
2899             }
2900         }
2901     }
2902 }
2903
2904 /* This function adds a structure TYPE to the vector of structures,
2905    if it's not already there.  */
2906
2907 static void
2908 add_structure (tree type)
2909 {
2910   struct data_structure node;
2911   unsigned i;
2912   int num_fields;
2913
2914   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
2915
2916   i = find_structure (type);
2917
2918   if (i != VEC_length (structure, structures))
2919     return;
2920
2921   num_fields = fields_length (type);
2922   node.decl = type;
2923   node.num_fields = num_fields;
2924   node.fields = get_fields (type, num_fields);
2925   node.struct_clustering = NULL;
2926   node.accs = htab_create (32, acc_hash, acc_eq, NULL);
2927   node.new_types = VEC_alloc (tree, heap, num_fields);
2928   node.count = 0;
2929
2930   VEC_safe_push (structure, heap, structures, &node);
2931
2932   if (dump_file)
2933     {
2934       fprintf (dump_file, "\nAdding data structure \"");
2935       print_generic_expr (dump_file, type, 0); 
2936       fprintf (dump_file, "\" to data_struct_list.");
2937     }
2938 }
2939
2940 /* This function adds an allocation site to alloc_sites hashtable.
2941    The allocation site appears in STMT of function FN_DECL and 
2942    allocates the structure represented by STR.  */
2943
2944 static void
2945 add_alloc_site (tree fn_decl, gimple stmt, d_str str)
2946 {
2947   fallocs_t fallocs = NULL;
2948   alloc_site_t m_call;
2949
2950   m_call.stmt = stmt;
2951   m_call.str = str;
2952
2953   fallocs = 
2954     (fallocs_t) htab_find_with_hash (alloc_sites,
2955                                      fn_decl, htab_hash_pointer (fn_decl));
2956
2957   if (!fallocs)
2958     {
2959       void **slot;
2960
2961       fallocs = (fallocs_t) 
2962         xmalloc (sizeof (struct func_alloc_sites));
2963       fallocs->func = fn_decl;
2964       fallocs->allocs = VEC_alloc (alloc_site_t, heap, 1);
2965       slot = htab_find_slot_with_hash (alloc_sites, fn_decl,
2966                                       htab_hash_pointer (fn_decl), INSERT);
2967       *slot = fallocs;
2968     }
2969   VEC_safe_push (alloc_site_t, heap, 
2970                  fallocs->allocs, &m_call);
2971   
2972   if (dump_file)
2973     {
2974       fprintf (dump_file, "\nAdding stmt ");
2975       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
2976       fprintf (dump_file, " to list of mallocs.");
2977     }
2978 }
2979
2980 /* This function returns true if the result of STMT, that contains a call
2981    to an allocation function, is cast to one of the structure types.
2982    STMT should be of the form:    T.2 = <alloc_func> (T.1);
2983    If true, I_P contains an index of an allocated structure. 
2984    Otherwise I_P contains the length of the vector of structures.  */
2985
2986 static bool
2987 is_alloc_of_struct (gimple stmt, unsigned *i_p)
2988 {
2989   tree lhs;
2990   tree type;
2991   gimple final_stmt;
2992
2993   final_stmt = get_final_alloc_stmt (stmt);
2994
2995   if (!final_stmt)
2996     return false;
2997
2998   /* final_stmt should be of the form:
2999      T.3 = (struct_type *) T.2; */
3000
3001   if (gimple_code (final_stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
3002     return false;
3003
3004   lhs = gimple_assign_lhs (final_stmt);
3005
3006   type = get_type_of_var (lhs);
3007       
3008   if (!type)
3009     return false;
3010
3011   if (!POINTER_TYPE_P (type)
3012       || TREE_CODE (strip_type (type)) != RECORD_TYPE)
3013     return false;
3014
3015   *i_p = find_structure (strip_type (type));
3016
3017   if (*i_p == VEC_length (structure, structures))
3018     return false;
3019
3020   return true;
3021 }
3022
3023 /* This function prints non-field and field accesses 
3024    of the structure STR.  */ 
3025
3026 static void
3027 dump_accs (d_str str)
3028 {
3029   int i;
3030
3031   fprintf (dump_file, "\nAccess sites of struct ");
3032   print_generic_expr (dump_file, str->decl, 0);
3033
3034   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
3035     {
3036       fprintf (dump_file, "\nAccess site of field ");
3037       print_generic_expr (dump_file, str->fields[i].decl, 0);
3038       dump_field_acc_sites (str->fields[i].acc_sites);   
3039       fprintf (dump_file, ":\n");
3040     }
3041   fprintf (dump_file, "\nGeneral access sites\n");
3042   dump_access_sites (str->accs);   
3043 }
3044
3045 /* This function checks whether an access statement, pointed by SLOT,
3046    is a condition we are capable to transform.  It returns false if not,
3047    setting bool *DATA to false.  */
3048  
3049 static int
3050 safe_cond_expr_check (void **slot, void *data)
3051 {
3052   struct access_site *acc = *(struct access_site **) slot;
3053
3054   if (gimple_code (acc->stmt) == GIMPLE_COND
3055       && !is_safe_cond_expr (acc->stmt))
3056     {
3057       if (dump_file)
3058         {
3059           fprintf (dump_file, "\nUnsafe conditional statement ");
3060           print_gimple_stmt (dump_file, acc->stmt, 0, 0);
3061         }
3062       *(bool *) data = false;
3063       return 0;
3064     }
3065   return 1;
3066 }
3067
3068 /* This function excludes statements that are part of allocation sites and
3069    field accesses from the hashtable of general accesses of the structure
3070    type STR. Only accesses that belong to the function represented by
3071    NODE are treated.  */
3072
3073 static void
3074 exclude_alloc_and_field_accs_1 (d_str str, struct cgraph_node *node)
3075 {
3076   struct exclude_data dt;
3077   dt.str = str;
3078   dt.fn_decl = node->decl;
3079
3080   if (dt.str->accs)
3081     htab_traverse (dt.str->accs, exclude_from_accs, &dt);  
3082 }
3083
3084 /* Collect accesses to the structure types that appear in basic block BB.  */
3085
3086 static void
3087 collect_accesses_in_bb (basic_block bb)
3088 {
3089   gimple_stmt_iterator bsi;
3090   struct walk_stmt_info wi;
3091
3092   memset (&wi, 0, sizeof (wi));
3093
3094   for (bsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (bsi); gsi_next (&bsi))
3095     {
3096       gimple stmt = gsi_stmt (bsi);
3097
3098       /* In asm stmt we cannot always track the arguments,
3099          so we just give up.  */
3100       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_ASM)
3101         {
3102           free_structures ();
3103           break;
3104         }
3105
3106       wi.info = (void *) stmt;
3107       walk_gimple_op (stmt, get_stmt_accesses, &wi);
3108     }
3109 }
3110
3111 /* This function generates cluster substructure that contains FIELDS.
3112    The cluster added to the set of clusters of the structure STR.  */
3113
3114 static void
3115 gen_cluster (sbitmap fields, d_str str)
3116 {
3117   struct field_cluster *crr_cluster = NULL;
3118
3119   crr_cluster = 
3120     (struct field_cluster *) xcalloc (1, sizeof (struct field_cluster));
3121   crr_cluster->sibling = str->struct_clustering;
3122   str->struct_clustering = crr_cluster;
3123   crr_cluster->fields_in_cluster = fields;
3124 }
3125
3126 /* This function peels a field with the index I from the structure DS.  */
3127
3128 static void
3129 peel_field (int i, d_str ds)
3130 {
3131   struct field_cluster *crr_cluster = NULL;
3132
3133   crr_cluster = 
3134     (struct field_cluster *) xcalloc (1, sizeof (struct field_cluster));
3135   crr_cluster->sibling = ds->struct_clustering;
3136   ds->struct_clustering = crr_cluster;
3137   crr_cluster->fields_in_cluster =
3138     sbitmap_alloc ((unsigned int) ds->num_fields);
3139   sbitmap_zero (crr_cluster->fields_in_cluster);
3140   SET_BIT (crr_cluster->fields_in_cluster, i);  
3141 }
3142
3143 /* This function calculates maximum field count in 
3144    the structure STR.  */
3145
3146 static gcov_type
3147 get_max_field_count (d_str str)
3148 {
3149   gcov_type max = 0;
3150   int i;
3151
3152   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
3153     if (str->fields[i].count > max)
3154       max = str->fields[i].count; 
3155
3156   return max;
3157 }
3158
3159 /* Do struct-reorg transformation for individual function 
3160    represented by NODE. All structure types relevant 
3161    for this function are transformed.  */
3162
3163 static void
3164 do_reorg_for_func (struct cgraph_node *node)
3165 {
3166   create_new_local_vars ();  
3167   create_new_alloc_sites_for_func (node);
3168   create_new_accesses_for_func ();
3169   update_ssa (TODO_update_ssa);
3170   cleanup_tree_cfg ();
3171
3172   /* Free auxiliary data representing local variables.  */
3173   free_new_vars_htab (new_local_vars); 
3174 }
3175
3176 /* Print structure TYPE, its name, if it exists, and body.
3177    INDENT defines the level of indentation (similar 
3178    to the option -i of indent command). SHIFT parameter 
3179    defines a number of spaces by which a structure will 
3180    be shifted right.  */
3181
3182 static void
3183 dump_struct_type (tree type, unsigned HOST_WIDE_INT indent,
3184                    unsigned HOST_WIDE_INT shift)
3185 {
3186   const char *struct_name;
3187   tree field;
3188
3189   if (!type || !dump_file)
3190     return;
3191
3192   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
3193     {
3194       print_generic_expr (dump_file, type, 0);
3195       return;
3196     }
3197   
3198   print_shift (shift);
3199   struct_name = get_type_name (type);  
3200   fprintf (dump_file, "struct ");
3201   if (struct_name)    
3202     fprintf (dump_file, "%s\n",struct_name);
3203   print_shift (shift);
3204   fprintf (dump_file, "{\n");
3205        
3206   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; 
3207        field = TREE_CHAIN (field))
3208     {
3209       unsigned HOST_WIDE_INT s = indent;
3210       tree f_type = TREE_TYPE (field);
3211       
3212       print_shift (shift);
3213       while (s--)
3214         fprintf (dump_file, " ");
3215       dump_struct_type (f_type, indent, shift + indent);
3216       fprintf(dump_file, " ");
3217       print_generic_expr (dump_file, field, 0);
3218       fprintf(dump_file, ";\n");
3219     }
3220   print_shift (shift);
3221   fprintf (dump_file, "}\n");
3222 }
3223
3224 /* This function creates new structure types to replace original type, 
3225    indicated by STR->decl. The names of the new structure types are 
3226    derived from the original structure type. If the original structure 
3227    type has no name, we assume that its name is 'struct.<STR_NUM>'.  */
3228
3229 static void
3230 create_new_type (d_str str, int *str_num)
3231 {
3232   int cluster_num = 0;
3233
3234   struct field_cluster *cluster = str->struct_clustering;
3235   while (cluster)
3236     {     
3237       tree  name = gen_cluster_name (str->decl, cluster_num, 
3238                                      *str_num);
3239       tree fields;
3240       tree new_type;
3241       cluster_num++;
3242            
3243       fields = create_fields (cluster, str->fields, 
3244                               str->num_fields);
3245       new_type = build_basic_struct (fields, name, str->decl);
3246           
3247       update_fields_mapping (cluster, new_type, 
3248                              str->fields, str->num_fields);
3249
3250       VEC_safe_push (tree, heap, str->new_types, new_type);
3251       cluster = cluster->sibling; 
3252     }
3253   (*str_num)++;
3254 }
3255
3256 /* This function is a callback for alloc_sites hashtable 
3257    traversal. SLOT is a pointer to fallocs_t. 
3258    This function frees memory pointed by *SLOT.  */
3259
3260 static int
3261 free_falloc_sites (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
3262 {
3263   fallocs_t fallocs = *(fallocs_t *) slot;
3264
3265   VEC_free (alloc_site_t, heap, fallocs->allocs);
3266   free (fallocs);
3267   return 1;
3268 }
3269
3270 /* Remove structures collected in UNSUITABLE_TYPES
3271    from structures vector.  */
3272
3273 static void
3274 remove_unsuitable_types (VEC (tree, heap) *unsuitable_types)
3275 {
3276   d_str str;
3277   tree type;
3278   unsigned i, j;
3279
3280   for (j = 0; VEC_iterate (tree, unsuitable_types, j, type); j++)
3281     for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3282       if (is_equal_types (str->decl, type))
3283         {
3284           remove_structure (i);
3285           break;
3286         }
3287 }
3288
3289 /* Exclude structure types with bitfields.
3290    We would not want to interfere with other optimizations 
3291    that can be done in this case. The structure types with 
3292    bitfields are added to UNSUITABLE_TYPES vector.  */
3293
3294 static void
3295 exclude_types_with_bit_fields (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
3296 {
3297   d_str str;
3298   unsigned i;
3299
3300   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3301     check_bitfields (str, unsuitable_types);
3302 }
3303
3304 /* This function checks three types of escape. A structure type escapes:
3305
3306    1. if it's a type of parameter of a local function.
3307    2. if it's a type of function return value.
3308    3. if it escapes as a result of ipa-type-escape analysis.  
3309
3310   The escaping structure types are added to UNSUITABLE_TYPES vector.  */
3311
3312 static void
3313 exclude_escaping_types (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
3314 {
3315   exclude_types_passed_to_local_func (unsuitable_types);
3316   exclude_returned_types (unsuitable_types);
3317   exclude_escaping_types_1 (unsuitable_types);
3318 }
3319
3320 /* This function analyzes whether the form of 
3321    structure is such that we are capable to transform it. 
3322    Nested structures are checked here. Unsuitable structure
3323    types are added to UNSUITABLE_TYPE vector.  */
3324
3325 static void
3326 analyze_struct_form (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
3327 {
3328   d_str str;
3329   unsigned i;
3330
3331   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3332     check_struct_form (str, unsuitable_types);
3333 }
3334
3335 /* This function looks for structure types instantiated in the program. 
3336    The candidate types are added to the structures vector. 
3337    Unsuitable types are collected into UNSUITABLE_TYPES vector.  */
3338
3339 static void
3340 build_data_structure (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
3341 {
3342   tree var, type;
3343   tree var_list;
3344   struct varpool_node *current_varpool;
3345   struct cgraph_node *c_node;
3346
3347   /* Check global variables.  */ 
3348   FOR_EACH_STATIC_VARIABLE (current_varpool)
3349     {
3350       var = current_varpool->decl;
3351       if (is_candidate (var, &type, unsuitable_types))
3352         add_structure (type);
3353     }
3354
3355   /* Now add structures that are types of function parameters and 
3356      local variables.  */
3357   for (c_node = cgraph_nodes; c_node; c_node = c_node->next)
3358     {
3359       enum availability avail = 
3360         cgraph_function_body_availability (c_node);
3361
3362       /* We need AVAIL_AVAILABLE for main function.  */
3363       if (avail == AVAIL_LOCAL || avail == AVAIL_AVAILABLE)
3364         {
3365           struct function *fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (c_node->decl);
3366
3367           for (var = DECL_ARGUMENTS (c_node->decl); var; 
3368                var = TREE_CHAIN (var))
3369               if (is_candidate (var, &type, unsuitable_types))
3370                 add_structure (type);
3371
3372           /* Check function local variables.  */
3373           for (var_list = fn->local_decls; var_list; 
3374                var_list = TREE_CHAIN (var_list))
3375             {
3376               var = TREE_VALUE (var_list);
3377
3378               if (is_candidate (var, &type, unsuitable_types))
3379                 add_structure (type);
3380             }
3381         }
3382     }
3383 }
3384
3385 /* This function returns true if the program contains 
3386    a call to user defined allocation function, or other
3387    functions that can interfere with struct-reorg optimizations.  */
3388
3389 static bool
3390 program_redefines_malloc_p (void)
3391 {
3392   struct cgraph_node *c_node;
3393   struct cgraph_node *c_node2;
3394   struct cgraph_edge *c_edge;
3395   tree fndecl;
3396   tree fndecl2;
3397   
3398   for (c_node = cgraph_nodes; c_node; c_node = c_node->next)
3399     {
3400       fndecl = c_node->decl;
3401
3402       for (c_edge = c_node->callees; c_edge; c_edge = c_edge->next_callee)
3403         {
3404           c_node2 = c_edge->callee;
3405           fndecl2 = c_node2->decl;
3406           if (is_gimple_call (c_edge->call_stmt))
3407             {
3408               const char * fname = get_name (fndecl2);
3409
3410               if ((gimple_call_flags (c_edge->call_stmt) & ECF_MALLOC)
3411                   && (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl2) != BUILT_IN_MALLOC)
3412                   && (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl2) != BUILT_IN_CALLOC)
3413                   && (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl2) != BUILT_IN_ALLOCA))
3414                 return true;
3415
3416               /* Check that there is no __builtin_object_size,
3417                __builtin_offsetof, or realloc's in the program.  */
3418               if (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl2) == BUILT_IN_OBJECT_SIZE
3419                   || !strcmp (fname, "__builtin_offsetof")
3420                   || !strcmp (fname, "realloc"))
3421                 return true;            
3422             }
3423         }
3424     }
3425   
3426   return false;
3427 }
3428
3429 /* In this function we assume that an allocation statement 
3430
3431    var = (type_cast) malloc (size);
3432    
3433    is converted into the following set of statements:
3434
3435    T.1 = size;
3436    T.2 = malloc (T.1);
3437    T.3 = (type_cast) T.2;
3438    var = T.3;
3439
3440    In this function we collect into alloc_sites the allocation 
3441    sites of variables of structure types that are present 
3442    in structures vector.  */
3443
3444 static void
3445 collect_alloc_sites (void)
3446 {
3447   struct cgraph_node *node;
3448   struct cgraph_edge *cs;
3449
3450   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
3451     if (node->analyzed && node->decl)
3452       {
3453         for (cs = node->callees; cs; cs = cs->next_callee)
3454           {
3455             gimple stmt = cs->call_stmt;
3456
3457             if (stmt)
3458               {
3459                 tree decl;
3460
3461                 if (is_gimple_call (stmt)
3462                     && (decl = gimple_call_fndecl (stmt)) 
3463                     && gimple_call_lhs (stmt))
3464                   {
3465                     unsigned i;
3466
3467                     if (is_alloc_of_struct (stmt, &i))
3468                       {
3469                         /* We support only malloc now.  */
3470                         if (DECL_FUNCTION_CODE (decl) == BUILT_IN_MALLOC)
3471                           {
3472                             d_str str;
3473                             
3474                             str = VEC_index (structure, structures, i);
3475                             add_alloc_site (node->decl, stmt, str);
3476                           }
3477                         else
3478                           {
3479                             if (dump_file)
3480                               {
3481                                 fprintf (dump_file, 
3482                                          "\nUnsupported allocation function ");
3483                                 print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
3484                               }
3485                             remove_structure (i);               
3486                           }
3487                       }
3488                   }
3489               }       
3490           }
3491       }
3492 }
3493
3494 /* Print collected accesses.  */
3495
3496 static void
3497 dump_accesses (void)
3498 {
3499   d_str str;
3500   unsigned i;
3501
3502   if (!dump_file)
3503     return;
3504
3505   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3506     dump_accs (str);
3507 }
3508
3509 /* This function checks whether the accesses of structures in condition 
3510    expressions are of the kind we are capable to transform. 
3511    If not, such structures are removed from the vector of structures.  */
3512
3513 static void
3514 check_cond_exprs (void)
3515 {
3516   d_str str;
3517   unsigned i;
3518
3519   i = 0;
3520   while (VEC_iterate (structure, structures, i, str))
3521     {
3522       bool safe_p = true;
3523
3524       if (str->accs)
3525         htab_traverse (str->accs, safe_cond_expr_check, &safe_p);
3526       if (!safe_p)
3527         remove_structure (i);
3528       else
3529         i++;
3530     }
3531 }
3532
3533 /* We exclude from non-field accesses of the structure 
3534    all statements that will be treated as part of the structure 
3535    allocation sites or field accesses.  */
3536
3537 static void
3538 exclude_alloc_and_field_accs (struct cgraph_node *node)
3539 {
3540   d_str str;
3541   unsigned i;
3542
3543   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3544     exclude_alloc_and_field_accs_1 (str, node);
3545 }
3546
3547 /* This function collects accesses of the fields of the structures 
3548    that appear at function FN.  */
3549
3550 static void
3551 collect_accesses_in_func (struct function *fn)
3552 {
3553   basic_block bb;
3554
3555   if (! fn)
3556     return;
3557
3558   /* Collect accesses for each basic blocks separately.  */
3559   FOR_EACH_BB_FN (bb, fn)
3560     collect_accesses_in_bb (bb);
3561 }
3562
3563 /* This function summarizes counts of the fields into the structure count.  */
3564
3565 static void
3566 sum_counts (d_str str, gcov_type *hottest)
3567 {
3568   int i;
3569       
3570   str->count = 0;
3571   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
3572     {
3573       if (dump_file)
3574         {
3575           fprintf (dump_file, "\nCounter of field \"");
3576           print_generic_expr (dump_file, str->fields[i].decl, 0);
3577           fprintf (dump_file, "\" is " HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC, 
3578                    str->fields[i].count);
3579         }
3580       str->count += str->fields[i].count;
3581     }
3582
3583   if (dump_file)
3584     {
3585       fprintf (dump_file, "\nCounter of struct \"");
3586       print_generic_expr (dump_file, str->decl, 0);
3587       fprintf (dump_file, "\" is " HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC, str->count);
3588     }
3589
3590   if (str->count > *hottest)
3591     *hottest = str->count;
3592 }
3593
3594 /* This function peels the field into separate structure if it's
3595    sufficiently hot, i.e. if its count provides at least 90% of 
3596    the maximum field count in the structure.  */
3597
3598 static void
3599 peel_hot_fields (d_str str)
3600 {
3601   gcov_type max_field_count;
3602   sbitmap fields_left = sbitmap_alloc (str->num_fields);
3603   int i;
3604
3605   sbitmap_ones (fields_left);
3606   max_field_count = 
3607     (gcov_type) (get_max_field_count (str)/100)*90;
3608
3609   str->struct_clustering = NULL;
3610
3611   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
3612     {
3613       if (str->count >= max_field_count)
3614         {
3615           RESET_BIT (fields_left, i);     
3616           peel_field (i, str);
3617         }
3618     }
3619
3620   i = sbitmap_first_set_bit (fields_left);
3621   if (i != -1)
3622     gen_cluster (fields_left, str);
3623   else
3624     sbitmap_free (fields_left);
3625
3626
3627 /* This function is a helper for do_reorg. It goes over 
3628    functions in call graph and performs actual transformation 
3629    on them.  */
3630
3631 static void
3632 do_reorg_1 (void)
3633 {
3634   struct cgraph_node *node;
3635
3636   /* Initialize the default bitmap obstack.  */
3637   bitmap_obstack_initialize (NULL);
3638
3639   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
3640     if (node->analyzed && node->decl && !node->next_clone)
3641       {
3642         push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl));
3643         current_function_decl = node->decl;
3644         if (dump_file)
3645           fprintf (dump_file, "\nFunction to do reorg is  %s: \n",
3646                    (const char *) IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (node->decl)));
3647         do_reorg_for_func (node);
3648         free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3649         free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
3650         current_function_decl = NULL;
3651         pop_cfun ();
3652       }
3653
3654   set_cfun (NULL);
3655   bitmap_obstack_release (NULL);
3656 }
3657
3658 /* This function creates new global struct variables.
3659    For each original variable, the set of new variables 
3660    is created with the new structure types corresponding 
3661    to the structure type of original variable. 
3662    Only VAR_DECL variables are treated by this function.  */
3663
3664 static void 
3665 create_new_global_vars (void)
3666 {
3667   struct varpool_node *current_varpool;
3668   unsigned HOST_WIDE_INT i;
3669   unsigned HOST_WIDE_INT varpool_size = 0;
3670
3671   for (i = 0; i < 2; i++)
3672     {
3673       if (i)
3674         new_global_vars = htab_create (varpool_size, 
3675                                        new_var_hash, new_var_eq, NULL);
3676       FOR_EACH_STATIC_VARIABLE(current_varpool)
3677         {
3678           tree  var_decl = current_varpool->decl;
3679
3680           if (!var_decl || TREE_CODE (var_decl) != VAR_DECL)
3681             continue;
3682           if (!i)
3683             varpool_size++;
3684           else
3685             create_new_var (var_decl, new_global_vars);
3686         }
3687     }
3688
3689   if (new_global_vars)
3690     htab_traverse (new_global_vars, update_varpool_with_new_var, NULL);
3691 }
3692
3693 /* Dump all new types generated by this optimization.  */
3694
3695 static void
3696 dump_new_types (void)
3697 {
3698   d_str str;
3699   tree type;
3700   unsigned i, j;
3701
3702   if (!dump_file)
3703     return;
3704
3705   fprintf (dump_file, "\nThe following are the new types generated by"
3706            " this optimization:\n");
3707
3708   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3709     {
3710       if (dump_file)
3711         {
3712           fprintf (dump_file, "\nFor type ");
3713           dump_struct_type (str->decl, 2, 0);
3714           fprintf (dump_file, "\nthe number of new types is %d\n",
3715                    VEC_length (tree, str->new_types));
3716         }      
3717       for (j = 0; VEC_iterate (tree, str->new_types, j, type); j++)
3718         dump_struct_type (type, 2, 0); 
3719     }
3720 }
3721
3722 /* This function creates new types to replace old structure types.  */
3723
3724 static void
3725 create_new_types (void)
3726 {
3727   d_str str;
3728   unsigned i;
3729   int str_num = 0;
3730
3731   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3732     create_new_type (str, &str_num);
3733 }
3734
3735 /* Free allocation sites hashtable.  */
3736
3737 static void
3738 free_alloc_sites (void)
3739 {
3740   if (alloc_sites)
3741     htab_traverse (alloc_sites, free_falloc_sites, NULL);  
3742   htab_delete (alloc_sites);
3743   alloc_sites = NULL;
3744 }
3745
3746 /* This function collects structures potential 
3747    for peeling transformation, and inserts 
3748    them into structures hashtable.  */
3749
3750 static void 
3751 collect_structures (void)
3752 {
3753   VEC (tree, heap) *unsuitable_types = VEC_alloc (tree, heap, 32);
3754
3755   structures = VEC_alloc (structure, heap, 32);
3756    
3757   /* If program contains user defined mallocs, we give up.  */
3758   if (program_redefines_malloc_p ())
3759      return; 
3760
3761   /* Build data structures hashtable of all data structures 
3762      in the program.  */
3763   build_data_structure (&unsuitable_types);
3764
3765   /* This function analyzes whether the form of 
3766      structure is such that we are capable to transform it. 
3767      Nested structures are checked here.  */
3768   analyze_struct_form (&unsuitable_types);
3769
3770   /* This function excludes those structure types 
3771      that escape compilation unit.  */
3772   exclude_escaping_types (&unsuitable_types);
3773
3774   /* We do not want to change data layout of the structures with bitfields.  */
3775   exclude_types_with_bit_fields (&unsuitable_types);
3776
3777   remove_unsuitable_types (unsuitable_types);
3778   VEC_free (tree, heap, unsuitable_types);
3779 }
3780
3781 /* Collect structure allocation sites. In case of arrays
3782    we have nothing to do.  */
3783
3784 static void
3785 collect_allocation_sites (void)
3786 {
3787   alloc_sites = htab_create (32, malloc_hash, malloc_eq, NULL);
3788   collect_alloc_sites ();
3789 }
3790
3791 /* This function collects data accesses for the 
3792    structures to be transformed. For each structure 
3793    field it updates the count field in field_entry.  */
3794
3795 static void 
3796 collect_data_accesses (void)
3797 {
3798   struct cgraph_node *c_node;
3799
3800   for (c_node = cgraph_nodes; c_node; c_node = c_node->next)
3801     {
3802       enum availability avail = cgraph_function_body_availability (c_node);
3803
3804       if (avail == AVAIL_LOCAL || avail == AVAIL_AVAILABLE)
3805         {
3806           struct function *func = DECL_STRUCT_FUNCTION (c_node->decl);
3807
3808           if (!c_node->next_clone)
3809             collect_accesses_in_func (func);
3810           exclude_alloc_and_field_accs (c_node);
3811         }
3812     }
3813
3814   check_cond_exprs ();
3815   /* Print collected accesses.  */
3816   dump_accesses ();
3817 }
3818
3819 /* We do not bother to transform cold structures.
3820    Coldness of the structure is defined relatively 
3821    to the highest structure count among the structures 
3822    to be transformed. It's triggered by the compiler parameter
3823
3824    --param struct-reorg-cold-struct-ratio=<value>
3825
3826    where <value> ranges from 0 to 100. Structures with count ratios
3827    that are less than this parameter are considered to be cold.  */
3828
3829 static void
3830 exclude_cold_structs (void)
3831 {
3832   gcov_type hottest = 0;
3833   unsigned i;
3834   d_str str;
3835
3836   /* We summarize counts of fields of a structure into the structure count.  */
3837   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3838     sum_counts (str, &hottest);
3839
3840   /* Remove cold structures from structures vector.  */
3841   i = 0;
3842   while (VEC_iterate (structure, structures, i, str))
3843     if (str->count * 100 < (hottest * STRUCT_REORG_COLD_STRUCT_RATIO))
3844       {
3845         if (dump_file)
3846           {
3847             fprintf (dump_file, "\nThe structure ");
3848             print_generic_expr (dump_file, str->decl, 0);
3849             fprintf (dump_file, " is cold.");
3850           }
3851         remove_structure (i);
3852       }
3853     else
3854       i++;
3855 }
3856
3857 /* This function decomposes original structure into substructures, 
3858    i.e.clusters.  */
3859
3860 static void
3861 peel_structs (void)
3862 {
3863   d_str str;
3864   unsigned i;
3865
3866   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3867     peel_hot_fields (str);
3868 }
3869
3870 /* Stage 3.  */
3871 /* Do the actual transformation for each structure
3872    from the structures hashtable.  */
3873
3874 static void
3875 do_reorg (void)
3876 {
3877   /* Check that there is a work to do.  */
3878   if (!VEC_length (structure, structures))
3879     {
3880       if (dump_file)
3881         fprintf (dump_file, "\nNo structures to transform. Exiting...");
3882       return;
3883     }
3884   else
3885     {
3886       if (dump_file)
3887         {
3888           fprintf (dump_file, "\nNumber of structures to transform is %d",
3889                    VEC_length (structure, structures));
3890         }
3891     }
3892
3893   /* Generate new types.  */
3894   create_new_types ();
3895   dump_new_types ();
3896
3897   /* Create new global variables.  */
3898   create_new_global_vars ();
3899   dump_new_vars (new_global_vars); 
3900
3901   /* Decompose structures for each function separately.  */
3902   do_reorg_1 ();
3903
3904   /* Free auxiliary data collected for global variables.  */
3905   free_new_vars_htab (new_global_vars);   
3906 }
3907
3908 /* Free all auxiliary data used by this optimization.  */
3909
3910 static void
3911 free_data_structs (void)
3912 {
3913   free_structures ();
3914   free_alloc_sites (); 
3915 }
3916
3917 /* Perform structure decomposition (peeling).  */
3918
3919 static void
3920 reorg_structs (void)
3921 {
3922
3923   /* Stage1.  */  
3924   /* Collect structure types.  */
3925   collect_structures ();
3926
3927   /* Collect structure allocation sites.  */
3928   collect_allocation_sites (); 
3929
3930   /* Collect structure accesses.  */
3931   collect_data_accesses (); 
3932
3933   /* We transform only hot structures.  */
3934   exclude_cold_structs ();
3935
3936   /* Stage2.  */
3937   /* Decompose structures into substructures, i.e. clusters.  */
3938   peel_structs ();
3939
3940   /* Stage3. */  
3941   /* Do the actual transformation for each structure
3942      from the structures hashtable.  */
3943   do_reorg ();
3944
3945   /* Free all auxiliary data used by this optimization.  */
3946   free_data_structs ();  
3947 }
3948
3949 /* Struct-reorg optimization entry point function.  */
3950
3951 static unsigned int
3952 reorg_structs_drive (void)
3953 {
3954   reorg_structs ();
3955   return 0;
3956 }
3957
3958 /* Struct-reorg optimization gate function.  */
3959
3960 static bool
3961 struct_reorg_gate (void)
3962 {
3963   return flag_ipa_struct_reorg
3964          && flag_whole_program 
3965          && (optimize > 0);
3966 }
3967
3968 struct simple_ipa_opt_pass pass_ipa_struct_reorg = 
3969 {
3970  {
3971   SIMPLE_IPA_PASS,
3972   "ipa_struct_reorg",             /* name */
3973   struct_reorg_gate,              /* gate */
3974   reorg_structs_drive,            /* execute */
3975   NULL,                           /* sub */
3976   NULL,                           /* next */
3977   0,                              /* static_pass_number */
3978   TV_INTEGRATION,                 /* tv_id */
3979   0,                              /* properties_required */
3980   0,                              /* properties_provided */
3981   0,                              /* properties_destroyed */
3982   TODO_verify_ssa,                /* todo_flags_start */
3983   TODO_dump_func | TODO_verify_ssa      /* todo_flags_finish */
3984  }
3985 };