OSDN Git Service

PR/34880
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-alias.c
1 /* Alias analysis for trees.
2    Copyright (C) 2004, 2005, 2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "tree.h"
26 #include "rtl.h"
27 #include "tm_p.h"
28 #include "hard-reg-set.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "timevar.h"
31 #include "expr.h"
32 #include "ggc.h"
33 #include "langhooks.h"
34 #include "flags.h"
35 #include "function.h"
36 #include "diagnostic.h"
37 #include "tree-dump.h"
38 #include "tree-gimple.h"
39 #include "tree-flow.h"
40 #include "tree-inline.h"
41 #include "tree-pass.h"
42 #include "tree-ssa-structalias.h"
43 #include "convert.h"
44 #include "params.h"
45 #include "ipa-type-escape.h"
46 #include "vec.h"
47 #include "bitmap.h"
48 #include "vecprim.h"
49 #include "pointer-set.h"
50 #include "alloc-pool.h"
51
52 /* Broad overview of how aliasing works:
53    
54    First we compute points-to sets, which is done in
55    tree-ssa-structalias.c
56       
57    During points-to set constraint finding, a bunch of little bits of
58    information is collected.
59    This is not done because it is necessary for points-to, but because
60    points-to has to walk every statement anyway.  The function performing
61    this collecting is update_alias_info.
62
63    Bits update_alias_info collects include:
64    1. Directly escaping variables and variables whose value escapes
65    (using is_escape_site).  This is the set of variables and values that
66    escape prior to transitive closure of the clobbers.
67    2.  The set of variables dereferenced on the LHS (into
68    dereferenced_ptr_stores) 
69    3. The set of variables dereferenced on the RHS (into
70    dereferenced_ptr_loads) 
71    4. The set of all pointers we saw.
72    5. The number of loads and stores for each variable
73    6. The number of statements touching memory
74    7. The set of address taken variables.
75    
76    
77    #1 is computed by a combination of is_escape_site, and counting the
78    number of uses/deref operators.  This function properly accounts for
79    situations like &ptr->field, which is *not* a dereference.
80    
81    After points-to sets are computed, the sets themselves still
82    contain points-to specific variables, such as a variable that says
83    the pointer points to anything, a variable that says the pointer
84    points to readonly memory, etc.
85
86    These are eliminated in a later phase, as we will see.
87
88    The rest of the phases are located in tree-ssa-alias.c
89
90    The next phase after points-to set computation is called
91    "setup_pointers_and_addressables"
92
93    This pass does 3 main things:
94    
95    1. All variables that can have TREE_ADDRESSABLE removed safely (IE
96    non-globals whose address is not taken), have TREE_ADDRESSABLE
97    removed.
98    2. All variables that may be aliased (which is the set of addressable
99    variables and globals) at all, are marked for renaming, and have
100    symbol memory tags created for them.
101    3. All variables which are stored into have their SMT's added to
102    written vars. 
103
104
105    After this function is run, all variables that will ever have an
106    SMT, have one, though its aliases are not filled in.
107
108    The next phase is to compute flow-insensitive aliasing, which in
109    our case, is a misnomer.  it is really computing aliasing that
110    requires no transitive closure to be correct.  In particular, it
111    uses stack vs non-stack, TBAA, etc, to determine whether two
112    symbols could *ever* alias .  This phase works by going through all
113    the pointers we collected during update_alias_info, and for every
114    addressable variable in the program, seeing if they alias.  If so,
115    the addressable variable is added to the symbol memory tag for the
116    pointer.
117
118    As part of this, we handle symbol memory tags that conflict but
119    have no aliases in common, by forcing them to have a symbol in
120    common (through unioning alias sets or adding one as an alias of
121    the other), or by adding one as an alias of another.  The case of
122    conflicts with no aliases in common occurs mainly due to aliasing
123    we cannot see.  In particular, it generally means we have a load
124    through a pointer whose value came from outside the function.
125    Without an addressable symbol to point to, they would get the wrong
126    answer.
127
128    After flow insensitive aliasing is computed, we compute name tags
129    (called compute_flow_sensitive_info).  We walk each pointer we
130    collected and see if it has a usable points-to set.  If so, we
131    generate a name tag using that pointer, and make an alias bitmap for
132    it.  Name tags are shared between all things with the same alias
133    bitmap.  The alias bitmap will be translated from what points-to
134    computed.  In particular, the "anything" variable in points-to will be
135    transformed into a pruned set of SMT's and their aliases that
136    compute_flow_insensitive_aliasing computed.
137    Note that since 4.3, every pointer that points-to computed a solution for
138    will get a name tag (whereas before 4.3, only those whose set did
139    *not* include the anything variable would).  At the point where name
140    tags are all assigned, symbol memory tags are dead, and could be
141    deleted, *except* on global variables.  Global variables still use
142    symbol memory tags as of right now.
143
144    After name tags are computed, the set of clobbered variables is
145    transitively closed.  In particular, we compute the set of clobbered
146    variables based on the initial set of clobbers, plus the aliases of
147    pointers which either escape, or have their value escape.
148
149    After this, maybe_create_global_var is run, which handles a corner
150    case where we have no call clobbered variables, but have pure and
151    non-pure functions.
152    
153    Staring at this function, I now remember it is a hack for the fact
154    that we do not mark all globals in the program as call clobbered for a
155    function unless they are actually used in that function.  Instead,  we
156    only mark the set that is actually clobbered.  As a result, you can
157    end up with situations where you have no call clobbered vars set.
158    
159    After maybe_create_global_var, we set pointers with the REF_ALL flag
160    to have alias sets that include all clobbered
161    memory tags and variables.
162    
163    After this, memory partitioning is computed (by the function
164    compute_memory_partitions) and alias sets are reworked accordingly.
165
166    Lastly, we delete partitions with no symbols, and clean up after
167    ourselves.  */
168
169 /* Structure to map a variable to its alias set.  */
170 struct alias_map_d
171 {
172   /* Variable and its alias set.  */
173   tree var;
174   alias_set_type set;
175 };
176
177
178 /* Counters used to display statistics on alias analysis.  */
179 struct alias_stats_d
180 {
181   unsigned int alias_queries;
182   unsigned int alias_mayalias;
183   unsigned int alias_noalias;
184   unsigned int simple_queries;
185   unsigned int simple_resolved;
186   unsigned int tbaa_queries;
187   unsigned int tbaa_resolved;
188   unsigned int structnoaddress_queries;
189   unsigned int structnoaddress_resolved;
190 };
191
192
193 /* Local variables.  */
194 static struct alias_stats_d alias_stats;
195 static bitmap_obstack alias_bitmap_obstack;
196
197 /* Local functions.  */
198 static void compute_flow_insensitive_aliasing (struct alias_info *);
199 static void dump_alias_stats (FILE *);
200 static bool may_alias_p (tree, alias_set_type, tree, alias_set_type, bool);
201 static tree create_memory_tag (tree type, bool is_type_tag);
202 static tree get_smt_for (tree, struct alias_info *);
203 static tree get_nmt_for (tree);
204 static void add_may_alias (tree, tree);
205 static struct alias_info *init_alias_info (void);
206 static void delete_alias_info (struct alias_info *);
207 static void compute_flow_sensitive_aliasing (struct alias_info *);
208 static void setup_pointers_and_addressables (struct alias_info *);
209 static void create_global_var (void);
210 static void maybe_create_global_var (void);
211 static void set_pt_anything (tree);
212
213 void debug_mp_info (VEC(mem_sym_stats_t,heap) *);
214
215 static alloc_pool mem_sym_stats_pool;
216
217 /* Return memory reference stats for symbol VAR.  Create a new slot in
218    cfun->gimple_df->mem_sym_stats if needed.  */
219
220 static struct mem_sym_stats_d *
221 get_mem_sym_stats_for (tree var)
222 {
223   void **slot;
224   struct mem_sym_stats_d *stats;
225   struct pointer_map_t *map = gimple_mem_ref_stats (cfun)->mem_sym_stats;
226   
227   gcc_assert (map);
228
229   slot = pointer_map_insert (map, var);
230   if (*slot == NULL)
231     {
232       stats = pool_alloc (mem_sym_stats_pool);
233       memset (stats, 0, sizeof (*stats));
234       stats->var = var;
235       *slot = (void *) stats;
236     }
237   else
238     stats = (struct mem_sym_stats_d *) *slot;
239
240   return stats;
241 }
242
243
244 /* Return memory reference statistics for variable VAR in function FN.
245    This is computed by alias analysis, but it is not kept
246    incrementally up-to-date.  So, these stats are only accurate if
247    pass_may_alias has been run recently.  If no alias information
248    exists, this function returns NULL.  */
249
250 static mem_sym_stats_t
251 mem_sym_stats (struct function *fn, tree var)
252 {
253   void **slot;
254   struct pointer_map_t *stats_map = gimple_mem_ref_stats (fn)->mem_sym_stats;
255
256   if (stats_map == NULL)
257     return NULL;
258
259   slot = pointer_map_contains (stats_map, var);
260   if (slot == NULL)
261     return NULL;
262
263   return (mem_sym_stats_t) *slot;
264 }
265
266
267 /* Set MPT to be the memory partition associated with symbol SYM.  */
268
269 static inline void
270 set_memory_partition (tree sym, tree mpt)
271 {
272 #if defined ENABLE_CHECKING
273   if (mpt)
274     gcc_assert (TREE_CODE (mpt) == MEMORY_PARTITION_TAG
275                 && !is_gimple_reg (sym));
276 #endif
277
278   var_ann (sym)->mpt = mpt;
279   if (mpt)
280     {
281       if (MPT_SYMBOLS (mpt) == NULL)
282         MPT_SYMBOLS (mpt) = BITMAP_ALLOC (&alias_bitmap_obstack);
283
284       bitmap_set_bit (MPT_SYMBOLS (mpt), DECL_UID (sym));
285
286       /* MPT inherits the call-clobbering attributes from SYM.  */
287       if (is_call_clobbered (sym))
288         {
289           MTAG_GLOBAL (mpt) = 1;
290           mark_call_clobbered (mpt, ESCAPE_IS_GLOBAL);
291         }
292     }
293 }
294
295
296 /* Mark variable VAR as being non-addressable.  */
297
298 static void
299 mark_non_addressable (tree var)
300 {
301   tree mpt;
302
303   if (!TREE_ADDRESSABLE (var))
304     return;
305
306   mpt = memory_partition (var);
307
308   if (!MTAG_P (var))
309     var_ann (var)->call_clobbered = false;
310
311   bitmap_clear_bit (gimple_call_clobbered_vars (cfun), DECL_UID (var));
312   TREE_ADDRESSABLE (var) = 0;
313
314   if (mpt)
315     {
316       /* Note that it's possible for a symbol to have an associated
317          MPT and the MPT have a NULL empty set.  During
318          init_alias_info, all MPTs get their sets cleared out, but the
319          symbols still point to the old MPTs that used to hold them.
320          This is done so that compute_memory_partitions can now which
321          symbols are losing or changing partitions and mark them for
322          renaming.  */
323       if (MPT_SYMBOLS (mpt))
324         bitmap_clear_bit (MPT_SYMBOLS (mpt), DECL_UID (var));
325       set_memory_partition (var, NULL_TREE);
326     }
327 }
328
329
330 /* qsort comparison function to sort type/name tags by DECL_UID.  */
331
332 static int
333 sort_tags_by_id (const void *pa, const void *pb)
334 {
335   const_tree const a = *(const_tree const *)pa;
336   const_tree const b = *(const_tree const *)pb;
337  
338   return DECL_UID (a) - DECL_UID (b);
339 }
340
341 /* Initialize WORKLIST to contain those memory tags that are marked call
342    clobbered.  Initialized WORKLIST2 to contain the reasons these
343    memory tags escaped.  */
344
345 static void
346 init_transitive_clobber_worklist (VEC (tree, heap) **worklist,
347                                   VEC (int, heap) **worklist2,
348                                   bitmap on_worklist)
349 {
350   referenced_var_iterator rvi;
351   tree curr;
352
353   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (curr, rvi)
354     {
355       if (MTAG_P (curr) && is_call_clobbered (curr))
356         {
357           VEC_safe_push (tree, heap, *worklist, curr);
358           VEC_safe_push (int, heap, *worklist2,
359                          var_ann (curr)->escape_mask);
360           bitmap_set_bit (on_worklist, DECL_UID (curr));
361         }
362     }
363 }
364
365 /* Add ALIAS to WORKLIST (and the reason for escaping REASON to WORKLIST2) if
366    ALIAS is not already marked call clobbered, and is a memory
367    tag.  */
368
369 static void
370 add_to_worklist (tree alias, VEC (tree, heap) **worklist,
371                  VEC (int, heap) **worklist2, int reason,
372                  bitmap on_worklist)
373 {
374   if (MTAG_P (alias) && !is_call_clobbered (alias)
375       && !bitmap_bit_p (on_worklist, DECL_UID (alias)))
376     {
377       VEC_safe_push (tree, heap, *worklist, alias);
378       VEC_safe_push (int, heap, *worklist2, reason);
379       bitmap_set_bit (on_worklist, DECL_UID (alias));
380     }
381 }
382
383 /* Mark aliases of TAG as call clobbered, and place any tags on the
384    alias list that were not already call clobbered on WORKLIST.  */
385
386 static void
387 mark_aliases_call_clobbered (tree tag, VEC (tree, heap) **worklist,
388                              VEC (int, heap) **worklist2, bitmap on_worklist)
389 {
390   bitmap aliases;
391   bitmap_iterator bi;
392   unsigned int i;
393   tree entry;
394   var_ann_t ta = var_ann (tag);
395
396   if (!MTAG_P (tag))
397     return;
398   aliases = may_aliases (tag);
399   if (!aliases)
400     return;
401
402   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (aliases, 0, i, bi)
403     {
404       entry = referenced_var (i);
405       /* If you clobber one part of a structure, you
406          clobber the entire thing.  While this does not make
407          the world a particularly nice place, it is necessary
408          in order to allow C/C++ tricks that involve
409          pointer arithmetic to work.  */
410       if (!unmodifiable_var_p (entry))
411         {
412           add_to_worklist (entry, worklist, worklist2, ta->escape_mask,
413                            on_worklist);
414           mark_call_clobbered (entry, ta->escape_mask);
415         }
416     }
417 }
418
419 /* Tags containing global vars need to be marked as global.
420    Tags containing call clobbered vars need to be marked as call
421    clobbered. */
422
423 static void
424 compute_tag_properties (void)
425 {
426   referenced_var_iterator rvi;
427   tree tag;
428   bool changed = true;
429   VEC (tree, heap) *taglist = NULL;
430
431   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (tag, rvi)
432     {
433       if (!MTAG_P (tag))
434         continue;
435       VEC_safe_push (tree, heap, taglist, tag);
436     }
437
438   /* We sort the taglist by DECL_UID, for two reasons.
439      1. To get a sequential ordering to make the bitmap accesses
440      faster.
441      2. Because of the way we compute aliases, it's more likely that
442      an earlier tag is included in a later tag, and this will reduce
443      the number of iterations.
444
445      If we had a real tag graph, we would just topo-order it and be
446      done with it.  */
447   qsort (VEC_address (tree, taglist),
448          VEC_length (tree, taglist),
449          sizeof (tree),
450          sort_tags_by_id);
451
452   /* Go through each tag not marked as global, and if it aliases
453      global vars, mark it global. 
454      
455      If the tag contains call clobbered vars, mark it call
456      clobbered.  
457
458      This loop iterates because tags may appear in the may-aliases
459      list of other tags when we group.  */
460
461   while (changed)
462     {
463       unsigned int k;
464
465       changed = false;      
466       for (k = 0; VEC_iterate (tree, taglist, k, tag); k++)
467         {
468           bitmap ma;
469           bitmap_iterator bi;
470           unsigned int i;
471           tree entry;
472           bool tagcc = is_call_clobbered (tag);
473           bool tagglobal = MTAG_GLOBAL (tag);
474           
475           if (tagcc && tagglobal)
476             continue;
477           
478           ma = may_aliases (tag);
479           if (!ma)
480             continue;
481
482           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (ma, 0, i, bi)
483             {
484               entry = referenced_var (i);
485               /* Call clobbered entries cause the tag to be marked
486                  call clobbered.  */
487               if (!tagcc && is_call_clobbered (entry))
488                 {
489                   mark_call_clobbered (tag, var_ann (entry)->escape_mask);
490                   tagcc = true;
491                   changed = true;
492                 }
493
494               /* Global vars cause the tag to be marked global.  */
495               if (!tagglobal && is_global_var (entry))
496                 {
497                   MTAG_GLOBAL (tag) = true;
498                   changed = true;
499                   tagglobal = true;
500                 }
501
502               /* Early exit once both global and cc are set, since the
503                  loop can't do any more than that.  */
504               if (tagcc && tagglobal)
505                 break;
506             }
507         }
508     }
509   VEC_free (tree, heap, taglist);
510 }
511
512 /* Set up the initial variable clobbers and globalness.
513    When this function completes, only tags whose aliases need to be
514    clobbered will be set clobbered.  Tags clobbered because they   
515    contain call clobbered vars are handled in compute_tag_properties.  */
516
517 static void
518 set_initial_properties (struct alias_info *ai)
519 {
520   unsigned int i;
521   referenced_var_iterator rvi;
522   tree var;
523   tree ptr;
524   bool any_pt_anything = false;
525   enum escape_type pt_anything_mask = 0;
526
527   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
528     {
529       if (is_global_var (var))
530         {
531           if (!unmodifiable_var_p (var))
532             mark_call_clobbered (var, ESCAPE_IS_GLOBAL);
533         }
534       else if (TREE_CODE (var) == PARM_DECL
535                && gimple_default_def (cfun, var)
536                && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
537         {
538           tree def = gimple_default_def (cfun, var);
539           get_ptr_info (def)->value_escapes_p = 1;
540           get_ptr_info (def)->escape_mask |= ESCAPE_IS_PARM;      
541         }
542     }
543
544   for (i = 0; VEC_iterate (tree, ai->processed_ptrs, i, ptr); i++)
545     {
546       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
547       tree tag = symbol_mem_tag (SSA_NAME_VAR (ptr));
548
549       /* A pointer that only escapes via a function return does not
550          add to the call clobber or call used solution.
551          To exclude ESCAPE_TO_PURE_CONST we would need to track
552          call used variables separately or compute those properly
553          in the operand scanner.  */
554       if (pi->value_escapes_p
555           && pi->escape_mask & ~ESCAPE_TO_RETURN)
556         {
557           /* If PTR escapes then its associated memory tags and
558              pointed-to variables are call-clobbered.  */
559           if (pi->name_mem_tag)
560             mark_call_clobbered (pi->name_mem_tag, pi->escape_mask);
561
562           if (tag)
563             mark_call_clobbered (tag, pi->escape_mask);
564
565           /* Defer to points-to analysis if possible, otherwise
566              clobber all addressable variables.  Parameters cannot
567              point to local memory though.
568              ???  Properly tracking which pointers point to non-local
569              memory only would make a big difference here.  */
570           if (!clobber_what_p_points_to (ptr)
571               && !(pi->escape_mask & ESCAPE_IS_PARM))
572             {
573               any_pt_anything = true;
574               pt_anything_mask |= pi->escape_mask;
575             }
576         }
577
578       /* If the name tag is call clobbered, so is the symbol tag
579          associated with the base VAR_DECL.  */
580       if (pi->name_mem_tag
581           && tag
582           && is_call_clobbered (pi->name_mem_tag))
583         mark_call_clobbered (tag, pi->escape_mask);
584
585       /* Name tags and symbol tags that we don't know where they point
586          to, might point to global memory, and thus, are clobbered.
587
588          FIXME:  This is not quite right.  They should only be
589          clobbered if value_escapes_p is true, regardless of whether
590          they point to global memory or not.
591          So removing this code and fixing all the bugs would be nice.
592          It is the cause of a bunch of clobbering.  */
593       if ((pi->pt_global_mem || pi->pt_anything) 
594           && pi->is_dereferenced && pi->name_mem_tag)
595         {
596           mark_call_clobbered (pi->name_mem_tag, ESCAPE_IS_GLOBAL);
597           MTAG_GLOBAL (pi->name_mem_tag) = true;
598         }
599       
600       if ((pi->pt_global_mem || pi->pt_anything) 
601           && pi->is_dereferenced
602           && tag)
603         {
604           mark_call_clobbered (tag, ESCAPE_IS_GLOBAL);
605           MTAG_GLOBAL (tag) = true;
606         }
607     }
608
609   /* If a pt_anything pointer escaped we need to mark all addressable
610      variables call clobbered.  */
611   if (any_pt_anything)
612     {
613       bitmap_iterator bi;
614       unsigned int j;
615
616       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (gimple_addressable_vars (cfun), 0, j, bi)
617         {
618           tree var = referenced_var (j);
619           if (!unmodifiable_var_p (var))
620             mark_call_clobbered (var, pt_anything_mask);
621         }
622     }
623 }
624
625 /* Compute which variables need to be marked call clobbered because
626    their tag is call clobbered, and which tags need to be marked
627    global because they contain global variables.  */
628
629 static void
630 compute_call_clobbered (struct alias_info *ai)
631 {
632   VEC (tree, heap) *worklist = NULL;
633   VEC (int,heap) *worklist2 = NULL;
634   bitmap on_worklist;
635
636   timevar_push (TV_CALL_CLOBBER);
637   on_worklist = BITMAP_ALLOC (NULL);
638     
639   set_initial_properties (ai);
640   init_transitive_clobber_worklist (&worklist, &worklist2, on_worklist);
641   while (VEC_length (tree, worklist) != 0)
642     {
643       tree curr = VEC_pop (tree, worklist);
644       int reason = VEC_pop (int, worklist2);
645
646       bitmap_clear_bit (on_worklist, DECL_UID (curr));
647       mark_call_clobbered (curr, reason);
648       mark_aliases_call_clobbered (curr, &worklist, &worklist2, on_worklist);
649     }
650   VEC_free (tree, heap, worklist);
651   VEC_free (int, heap, worklist2);
652   BITMAP_FREE (on_worklist);
653   compute_tag_properties ();
654   timevar_pop (TV_CALL_CLOBBER);
655 }
656
657
658 /* Dump memory partition information to FILE.  */
659
660 static void
661 dump_memory_partitions (FILE *file)
662 {
663   unsigned i, npart;
664   unsigned long nsyms;
665   tree mpt;
666
667   fprintf (file, "\nMemory partitions\n\n");
668   for (i = 0, npart = 0, nsyms = 0;
669        VEC_iterate (tree, gimple_ssa_operands (cfun)->mpt_table, i, mpt);
670        i++)
671     {
672       if (mpt)
673         {
674           bitmap syms = MPT_SYMBOLS (mpt);
675           unsigned long n = (syms) ? bitmap_count_bits (syms) : 0;
676
677           fprintf (file, "#%u: ", i);
678           print_generic_expr (file, mpt, 0);
679           fprintf (file, ": %lu elements: ", n);
680           dump_decl_set (file, syms);
681           npart++;
682           nsyms += n;
683         }
684     }
685
686   fprintf (file, "\n%u memory partitions holding %lu symbols\n", npart, nsyms);
687 }
688
689
690 /* Dump memory partition information to stderr.  */
691
692 void
693 debug_memory_partitions (void)
694 {
695   dump_memory_partitions (stderr);
696 }
697
698
699 /* Return true if memory partitioning is required given the memory
700    reference estimates in STATS.  */
701
702 static inline bool
703 need_to_partition_p (struct mem_ref_stats_d *stats)
704 {
705   long num_vops = stats->num_vuses + stats->num_vdefs;
706   long avg_vops = CEIL (num_vops, stats->num_mem_stmts);
707   return (num_vops > (long) MAX_ALIASED_VOPS
708           && avg_vops > (long) AVG_ALIASED_VOPS);
709 }
710
711
712 /* Count the actual number of virtual operators in CFUN.  Note that
713    this is only meaningful after virtual operands have been populated,
714    so it should be invoked at the end of compute_may_aliases.
715
716    The number of virtual operators are stored in *NUM_VDEFS_P and
717    *NUM_VUSES_P, the number of partitioned symbols in
718    *NUM_PARTITIONED_P and the number of unpartitioned symbols in
719    *NUM_UNPARTITIONED_P.
720
721    If any of these pointers is NULL the corresponding count is not
722    computed.  */
723
724 static void
725 count_mem_refs (long *num_vuses_p, long *num_vdefs_p,
726                 long *num_partitioned_p, long *num_unpartitioned_p)
727 {
728   block_stmt_iterator bsi;
729   basic_block bb;
730   long num_vdefs, num_vuses, num_partitioned, num_unpartitioned;
731   referenced_var_iterator rvi;
732   tree sym;
733
734   num_vuses = num_vdefs = num_partitioned = num_unpartitioned = 0;
735
736   if (num_vuses_p || num_vdefs_p)
737     FOR_EACH_BB (bb)
738       for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
739         {
740           tree stmt = bsi_stmt (bsi);
741           if (stmt_references_memory_p (stmt))
742             {
743               num_vuses += NUM_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VUSE);
744               num_vdefs += NUM_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VDEF);
745             }
746         }
747
748   if (num_partitioned_p || num_unpartitioned_p)
749     FOR_EACH_REFERENCED_VAR (sym, rvi)
750       {
751         if (is_gimple_reg (sym))
752           continue;
753
754         if (memory_partition (sym))
755           num_partitioned++;
756         else
757           num_unpartitioned++;
758       }
759
760   if (num_vdefs_p)
761     *num_vdefs_p = num_vdefs;
762
763   if (num_vuses_p)
764     *num_vuses_p = num_vuses;
765
766   if (num_partitioned_p)
767     *num_partitioned_p = num_partitioned;
768
769   if (num_unpartitioned_p)
770     *num_unpartitioned_p = num_unpartitioned;
771 }
772
773
774 /* The list is sorted by increasing partitioning score (PSCORE).
775    This score is computed such that symbols with high scores are
776    those that are least likely to be partitioned.  Given a symbol
777    MP->VAR, PSCORE(S) is the result of the following weighted sum
778
779    PSCORE(S) =   FW * 64 + FR * 32
780                + DW * 16 + DR *  8 
781                + IW *  4 + IR *  2
782                + NO_ALIAS
783
784    where
785
786    FW           Execution frequency of writes to S
787    FR           Execution frequency of reads from S
788    DW           Number of direct writes to S
789    DR           Number of direct reads from S
790    IW           Number of indirect writes to S
791    IR           Number of indirect reads from S
792    NO_ALIAS     State of the NO_ALIAS* flags
793
794    The basic idea here is that symbols that are frequently
795    written-to in hot paths of the code are the last to be considered
796    for partitioning.  */
797
798 static inline long
799 mem_sym_score (mem_sym_stats_t mp)
800 {
801   return mp->frequency_writes * 64 + mp->frequency_reads * 32
802          + mp->num_direct_writes * 16 + mp->num_direct_reads * 8
803          + mp->num_indirect_writes * 4 + mp->num_indirect_reads * 2
804          + var_ann (mp->var)->noalias_state;
805 }
806
807
808 /* Dump memory reference stats for function CFUN to FILE.  */
809
810 void
811 dump_mem_ref_stats (FILE *file)
812 {
813   long actual_num_vuses, actual_num_vdefs;
814   long num_partitioned, num_unpartitioned;
815   struct mem_ref_stats_d *stats;
816   
817   stats = gimple_mem_ref_stats (cfun);
818
819   count_mem_refs (&actual_num_vuses, &actual_num_vdefs, &num_partitioned,
820                   &num_unpartitioned);
821
822   fprintf (file, "\nMemory reference statistics for %s\n\n", 
823            lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2));
824
825   fprintf (file, "Number of memory statements:     %ld\n",
826            stats->num_mem_stmts);
827   fprintf (file, "Number of call sites:            %ld\n",
828            stats->num_call_sites);
829   fprintf (file, "Number of pure/const call sites: %ld\n",
830            stats->num_pure_const_call_sites);
831   fprintf (file, "Number of asm sites:             %ld\n",
832            stats->num_asm_sites);
833   fprintf (file, "Estimated number of loads:       %ld (%ld/stmt)\n",
834            stats->num_vuses,
835            (stats->num_mem_stmts)
836            ? CEIL (stats->num_vuses, stats->num_mem_stmts)
837            : 0);
838   fprintf (file, "Actual number of loads:          %ld (%ld/stmt)\n",
839            actual_num_vuses, 
840            (stats->num_mem_stmts)
841            ? CEIL (actual_num_vuses, stats->num_mem_stmts)
842            : 0);
843
844   if (actual_num_vuses > stats->num_vuses + (stats->num_vuses / 25))
845     fprintf (file, "\t(warning: estimation is lower by more than 25%%)\n");
846
847   fprintf (file, "Estimated number of stores:      %ld (%ld/stmt)\n",
848            stats->num_vdefs,
849            (stats->num_mem_stmts)
850            ? CEIL (stats->num_vdefs, stats->num_mem_stmts)
851            : 0);
852   fprintf (file, "Actual number of stores:         %ld (%ld/stmt)\n",
853            actual_num_vdefs, 
854            (stats->num_mem_stmts)
855            ? CEIL (actual_num_vdefs, stats->num_mem_stmts)
856            : 0);
857
858   if (actual_num_vdefs > stats->num_vdefs + (stats->num_vdefs / 25))
859     fprintf (file, "\t(warning: estimation is lower by more than 25%%)\n");
860
861   fprintf (file, "Partitioning thresholds:         MAX = %d   AVG = %d "
862            "(%sNEED TO PARTITION)\n", MAX_ALIASED_VOPS, AVG_ALIASED_VOPS,
863            stats->num_mem_stmts && need_to_partition_p (stats) ? "" : "NO ");
864   fprintf (file, "Number of partitioned symbols:   %ld\n", num_partitioned);
865   fprintf (file, "Number of unpartitioned symbols: %ld\n", num_unpartitioned);
866 }
867
868
869 /* Dump memory reference stats for function FN to stderr.  */
870
871 void
872 debug_mem_ref_stats (void)
873 {
874   dump_mem_ref_stats (stderr);
875 }
876
877
878 /* Dump memory reference stats for variable VAR to FILE.  */
879
880 static void
881 dump_mem_sym_stats (FILE *file, tree var)
882 {
883   mem_sym_stats_t stats = mem_sym_stats (cfun, var);
884
885   if (stats == NULL)
886     return;
887
888   fprintf (file, "read frequency: %6ld, write frequency: %6ld, "
889            "direct reads: %3ld, direct writes: %3ld, "
890            "indirect reads: %4ld, indirect writes: %4ld, symbol: ",
891            stats->frequency_reads, stats->frequency_writes,
892            stats->num_direct_reads, stats->num_direct_writes,
893            stats->num_indirect_reads, stats->num_indirect_writes);
894   print_generic_expr (file, stats->var, 0);
895   fprintf (file, ", tags: ");
896   dump_decl_set (file, stats->parent_tags);
897 }
898
899
900 /* Dump memory reference stats for variable VAR to stderr.  */
901
902 void
903 debug_mem_sym_stats (tree var)
904 {
905   dump_mem_sym_stats (stderr, var);
906 }
907
908 /* Dump memory reference stats for variable VAR to FILE.  For use
909    of tree-dfa.c:dump_variable.  */
910
911 void
912 dump_mem_sym_stats_for_var (FILE *file, tree var)
913 {
914   mem_sym_stats_t stats = mem_sym_stats (cfun, var);
915
916   if (stats == NULL)
917     return;
918
919   fprintf (file, ", score: %ld", mem_sym_score (stats));
920   fprintf (file, ", direct reads: %ld", stats->num_direct_reads);
921   fprintf (file, ", direct writes: %ld", stats->num_direct_writes);
922   fprintf (file, ", indirect reads: %ld", stats->num_indirect_reads);
923   fprintf (file, ", indirect writes: %ld", stats->num_indirect_writes);
924 }
925
926 /* Dump memory reference stats for all memory symbols to FILE.  */
927
928 static void
929 dump_all_mem_sym_stats (FILE *file)
930 {
931   referenced_var_iterator rvi;
932   tree sym;
933
934   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (sym, rvi)
935     {
936       if (is_gimple_reg (sym))
937         continue;
938
939       dump_mem_sym_stats (file, sym);
940     }
941 }
942
943
944 /* Dump memory reference stats for all memory symbols to stderr.  */
945
946 void
947 debug_all_mem_sym_stats (void)
948 {
949   dump_all_mem_sym_stats (stderr);
950 }
951
952
953 /* Dump the MP_INFO array to FILE.  */
954
955 static void
956 dump_mp_info (FILE *file, VEC(mem_sym_stats_t,heap) *mp_info)
957 {
958   unsigned i;
959   mem_sym_stats_t mp_p;
960
961   for (i = 0; VEC_iterate (mem_sym_stats_t, mp_info, i, mp_p); i++)
962     if (!mp_p->partitioned_p)
963       dump_mem_sym_stats (file, mp_p->var);
964 }
965
966
967 /* Dump the MP_INFO array to stderr.  */
968
969 void
970 debug_mp_info (VEC(mem_sym_stats_t,heap) *mp_info)
971 {
972   dump_mp_info (stderr, mp_info);
973 }
974
975
976 /* Update memory reference stats for symbol VAR in statement STMT.
977    NUM_DIRECT_READS and NUM_DIRECT_WRITES specify the number of times
978    that VAR is read/written in STMT (indirect reads/writes are not
979    recorded by this function, see compute_memory_partitions).  */
980
981 void
982 update_mem_sym_stats_from_stmt (tree var, tree stmt, long num_direct_reads,
983                                 long num_direct_writes)
984 {
985   mem_sym_stats_t stats;
986
987   gcc_assert (num_direct_reads >= 0 && num_direct_writes >= 0);
988
989   stats = get_mem_sym_stats_for (var);
990
991   stats->num_direct_reads += num_direct_reads;
992   stats->frequency_reads += ((long) bb_for_stmt (stmt)->frequency
993                              * num_direct_reads);
994
995   stats->num_direct_writes += num_direct_writes;
996   stats->frequency_writes += ((long) bb_for_stmt (stmt)->frequency
997                               * num_direct_writes);
998 }
999
1000
1001 /* Given two MP_INFO entries MP1 and MP2, return -1 if MP1->VAR should
1002    be partitioned before MP2->VAR, 0 if they are the same or 1 if
1003    MP1->VAR should be partitioned after MP2->VAR.  */
1004
1005 static inline int
1006 compare_mp_info_entries (mem_sym_stats_t mp1, mem_sym_stats_t mp2)
1007 {
1008   long pscore1 = mem_sym_score (mp1);
1009   long pscore2 = mem_sym_score (mp2);
1010
1011   if (pscore1 < pscore2)
1012     return -1;
1013   else if (pscore1 > pscore2)
1014     return 1;
1015   else
1016     return DECL_UID (mp1->var) - DECL_UID (mp2->var);
1017 }
1018
1019
1020 /* Comparison routine for qsort.  The list is sorted by increasing
1021    partitioning score (PSCORE).  This score is computed such that
1022    symbols with high scores are those that are least likely to be
1023    partitioned.  */
1024
1025 static int
1026 mp_info_cmp (const void *p, const void *q)
1027 {
1028   mem_sym_stats_t e1 = *((const mem_sym_stats_t *) p);
1029   mem_sym_stats_t e2 = *((const mem_sym_stats_t *) q);
1030   return compare_mp_info_entries (e1, e2);
1031 }
1032
1033
1034 /* Sort the array of reference counts used to compute memory partitions.
1035    Elements are sorted in ascending order of execution frequency and 
1036    descending order of virtual operators needed.  */
1037
1038 static inline void
1039 sort_mp_info (VEC(mem_sym_stats_t,heap) *list)
1040 {
1041   unsigned num = VEC_length (mem_sym_stats_t, list);
1042
1043   if (num < 2)
1044     return;
1045
1046   if (num == 2)
1047     {
1048       if (compare_mp_info_entries (VEC_index (mem_sym_stats_t, list, 0),
1049                                    VEC_index (mem_sym_stats_t, list, 1)) > 0)
1050         {  
1051           /* Swap elements if they are in the wrong order.  */
1052           mem_sym_stats_t tmp = VEC_index (mem_sym_stats_t, list, 0);
1053           VEC_replace (mem_sym_stats_t, list, 0,
1054                        VEC_index (mem_sym_stats_t, list, 1));
1055           VEC_replace (mem_sym_stats_t, list, 1, tmp);
1056         }
1057
1058       return;
1059     }
1060
1061   /* There are 3 or more elements, call qsort.  */
1062   qsort (VEC_address (mem_sym_stats_t, list),
1063          VEC_length (mem_sym_stats_t, list), 
1064          sizeof (mem_sym_stats_t),
1065          mp_info_cmp);
1066 }
1067
1068
1069 /* Return the memory partition tag (MPT) associated with memory
1070    symbol SYM.  */
1071
1072 static tree
1073 get_mpt_for (tree sym)
1074 {
1075   tree mpt;
1076
1077   /* Don't create a new tag unnecessarily.  */
1078   mpt = memory_partition (sym);
1079   if (mpt == NULL_TREE)
1080     {
1081       mpt = create_tag_raw (MEMORY_PARTITION_TAG, TREE_TYPE (sym), "MPT");
1082       TREE_ADDRESSABLE (mpt) = 0;
1083       add_referenced_var (mpt);
1084       VEC_safe_push (tree, heap, gimple_ssa_operands (cfun)->mpt_table, mpt);
1085       gcc_assert (MPT_SYMBOLS (mpt) == NULL);
1086       set_memory_partition (sym, mpt);
1087     }
1088
1089   return mpt;
1090 }
1091
1092
1093 /* Add MP_P->VAR to a memory partition and return the partition.  */
1094
1095 static tree
1096 find_partition_for (mem_sym_stats_t mp_p)
1097 {
1098   unsigned i;
1099   VEC(tree,heap) *mpt_table;
1100   tree mpt;
1101
1102   mpt_table = gimple_ssa_operands (cfun)->mpt_table;
1103   mpt = NULL_TREE;
1104
1105   /* Find an existing partition for MP_P->VAR.  */
1106   for (i = 0; VEC_iterate (tree, mpt_table, i, mpt); i++)
1107     {
1108       mem_sym_stats_t mpt_stats;
1109
1110       /* If MPT does not have any symbols yet, use it.  */
1111       if (MPT_SYMBOLS (mpt) == NULL)
1112         break;
1113
1114       /* Otherwise, see if MPT has common parent tags with MP_P->VAR,
1115          but avoid grouping clobbered variables with non-clobbered
1116          variables (otherwise, this tends to creates a single memory
1117          partition because other call-clobbered variables may have
1118          common parent tags with non-clobbered ones).  */
1119       mpt_stats = get_mem_sym_stats_for (mpt);
1120       if (mp_p->parent_tags
1121           && mpt_stats->parent_tags
1122           && is_call_clobbered (mpt) == is_call_clobbered (mp_p->var)
1123           && bitmap_intersect_p (mpt_stats->parent_tags, mp_p->parent_tags))
1124         break;
1125
1126       /* If no common parent tags are found, see if both MPT and
1127          MP_P->VAR are call-clobbered.  */
1128       if (is_call_clobbered (mpt) && is_call_clobbered (mp_p->var))
1129         break;
1130     }
1131
1132   if (mpt == NULL_TREE)
1133     mpt = get_mpt_for (mp_p->var);
1134   else
1135     set_memory_partition (mp_p->var, mpt);
1136
1137   mp_p->partitioned_p = true;
1138
1139   mark_sym_for_renaming (mp_p->var);
1140   mark_sym_for_renaming (mpt);
1141
1142   return mpt;
1143 }
1144
1145
1146 /* Rewrite the alias set for TAG to use the newly created partitions.
1147    If TAG is NULL, rewrite the set of call-clobbered variables.
1148    NEW_ALIASES is a scratch bitmap to build the new set of aliases for
1149    TAG.  */
1150
1151 static void
1152 rewrite_alias_set_for (tree tag, bitmap new_aliases)
1153 {
1154   bitmap_iterator bi;
1155   unsigned i;
1156   tree mpt, sym;
1157
1158   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (MTAG_ALIASES (tag), 0, i, bi)
1159     {
1160       sym = referenced_var (i);
1161       mpt = memory_partition (sym);
1162       if (mpt)
1163         bitmap_set_bit (new_aliases, DECL_UID (mpt));
1164       else
1165         bitmap_set_bit (new_aliases, DECL_UID (sym));
1166     }
1167
1168   /* Rebuild the may-alias array for TAG.  */
1169   bitmap_copy (MTAG_ALIASES (tag), new_aliases);
1170 }
1171
1172
1173 /* Determine how many virtual operands can be saved by partitioning
1174    MP_P->VAR into MPT.  When a symbol S is thrown inside a partition
1175    P, every virtual operand that used to reference S will now
1176    reference P.  Whether it reduces the number of virtual operands
1177    depends on:
1178
1179    1- Direct references to S are never saved.  Instead of the virtual
1180       operand to S, we will now have a virtual operand to P.
1181
1182    2- Indirect references to S are reduced only for those memory tags
1183       holding S that already had other symbols partitioned into P.
1184       For instance, if a memory tag T has the alias set { a b S c },
1185       the first time we partition S into P, the alias set will become
1186       { a b P c }, so no virtual operands will be saved. However, if
1187       we now partition symbol 'c' into P, then the alias set for T
1188       will become { a b P }, so we will be saving one virtual operand
1189       for every indirect reference to 'c'.
1190
1191    3- Is S is call-clobbered, we save as many virtual operands as
1192       call/asm sites exist in the code, but only if other
1193       call-clobbered symbols have been grouped into P.  The first
1194       call-clobbered symbol that we group does not produce any
1195       savings.
1196
1197    MEM_REF_STATS points to CFUN's memory reference information.  */
1198
1199 static void
1200 estimate_vop_reduction (struct mem_ref_stats_d *mem_ref_stats,
1201                         mem_sym_stats_t mp_p, tree mpt)
1202 {
1203   unsigned i;
1204   bitmap_iterator bi;
1205   mem_sym_stats_t mpt_stats;
1206
1207   /* We should only get symbols with indirect references here.  */
1208   gcc_assert (mp_p->num_indirect_reads > 0 || mp_p->num_indirect_writes > 0);
1209
1210   /* Note that the only statistics we keep for MPT is the set of
1211      parent tags to know which memory tags have had alias members
1212      partitioned, and the indicator has_call_clobbered_vars.
1213      Reference counts are not important for MPT.  */
1214   mpt_stats = get_mem_sym_stats_for (mpt);
1215
1216   /* Traverse all the parent tags for MP_P->VAR.  For every tag T, if
1217      partition P is already grouping aliases of T, then reduce the
1218      number of virtual operands by the number of direct references
1219      to T.  */
1220   if (mp_p->parent_tags)
1221     {
1222       if (mpt_stats->parent_tags == NULL)
1223         mpt_stats->parent_tags = BITMAP_ALLOC (&alias_bitmap_obstack);
1224
1225       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (mp_p->parent_tags, 0, i, bi)
1226         {
1227           if (bitmap_bit_p (mpt_stats->parent_tags, i))
1228             {
1229               /* Partition MPT is already partitioning symbols in the
1230                  alias set for TAG.  This means that we are now saving
1231                  1 virtual operand for every direct reference to TAG.  */
1232               tree tag = referenced_var (i);
1233               mem_sym_stats_t tag_stats = mem_sym_stats (cfun, tag);
1234               mem_ref_stats->num_vuses -= tag_stats->num_direct_reads;
1235               mem_ref_stats->num_vdefs -= tag_stats->num_direct_writes;
1236             }
1237           else
1238             {
1239               /* This is the first symbol in tag I's alias set that is
1240                  being grouped under MPT.  We will not save any
1241                  virtual operands this time, but record that MPT is
1242                  grouping a symbol from TAG's alias set so that the
1243                  next time we get the savings.  */
1244               bitmap_set_bit (mpt_stats->parent_tags, i);
1245             }
1246         }
1247     }
1248
1249   /* If MP_P->VAR is call-clobbered, and MPT is already grouping
1250      call-clobbered symbols, then we will save as many virtual
1251      operands as asm/call sites there are.  */
1252   if (is_call_clobbered (mp_p->var))
1253     {
1254       if (mpt_stats->has_call_clobbered_vars)
1255         mem_ref_stats->num_vdefs -= mem_ref_stats->num_call_sites
1256                                     + mem_ref_stats->num_asm_sites;
1257       else
1258         mpt_stats->has_call_clobbered_vars = true;
1259     }
1260 }
1261
1262
1263 /* Helper for compute_memory_partitions.  Transfer reference counts
1264    from pointers to their pointed-to sets.  Counters for pointers were
1265    computed by update_alias_info.  MEM_REF_STATS points to CFUN's
1266    memory reference information.  */
1267
1268 static void
1269 update_reference_counts (struct mem_ref_stats_d *mem_ref_stats)
1270 {
1271   unsigned i;
1272   bitmap_iterator bi;
1273   mem_sym_stats_t sym_stats;
1274
1275   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
1276     {
1277       tree ptr;
1278       struct ptr_info_def *pi;
1279
1280       ptr = ssa_name (i);
1281       if (ptr
1282           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr))
1283           && (pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr)) != NULL
1284           && pi->is_dereferenced)
1285         {
1286           unsigned j;
1287           bitmap_iterator bj;
1288           tree tag;
1289           mem_sym_stats_t ptr_stats, tag_stats;
1290
1291           /* If PTR has flow-sensitive points-to information, use
1292              PTR's name tag, otherwise use the symbol tag associated
1293              with PTR's symbol.  */
1294           if (pi->name_mem_tag)
1295             tag = pi->name_mem_tag;
1296           else
1297             tag = symbol_mem_tag (SSA_NAME_VAR (ptr));
1298
1299           ptr_stats = get_mem_sym_stats_for (ptr);
1300           tag_stats = get_mem_sym_stats_for (tag);
1301
1302           /* TAG has as many direct references as dereferences we
1303              found for its parent pointer.  */
1304           tag_stats->num_direct_reads += ptr_stats->num_direct_reads;
1305           tag_stats->num_direct_writes += ptr_stats->num_direct_writes;
1306
1307           /* All the dereferences of pointer PTR are considered direct
1308              references to PTR's memory tag (TAG).  In turn,
1309              references to TAG will become virtual operands for every
1310              symbol in TAG's alias set.  So, for every symbol ALIAS in
1311              TAG's alias set, add as many indirect references to ALIAS
1312              as direct references there are for TAG.  */
1313           if (MTAG_ALIASES (tag))
1314             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (MTAG_ALIASES (tag), 0, j, bj)
1315               {
1316                 tree alias = referenced_var (j);
1317                 sym_stats = get_mem_sym_stats_for (alias);
1318
1319                 /* All the direct references to TAG are indirect references
1320                    to ALIAS.  */
1321                 sym_stats->num_indirect_reads += ptr_stats->num_direct_reads;
1322                 sym_stats->num_indirect_writes += ptr_stats->num_direct_writes;
1323                 sym_stats->frequency_reads += ptr_stats->frequency_reads;
1324                 sym_stats->frequency_writes += ptr_stats->frequency_writes;
1325
1326                 /* Indicate that TAG is one of ALIAS's parent tags.  */
1327                 if (sym_stats->parent_tags == NULL)
1328                   sym_stats->parent_tags = BITMAP_ALLOC (&alias_bitmap_obstack);
1329                 bitmap_set_bit (sym_stats->parent_tags, DECL_UID (tag));
1330               }
1331         }
1332     }
1333
1334   /* Call-clobbered symbols are indirectly written at every
1335      call/asm site.  */
1336   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (gimple_call_clobbered_vars (cfun), 0, i, bi)
1337     {
1338       tree sym = referenced_var (i);
1339       sym_stats = get_mem_sym_stats_for (sym);
1340       sym_stats->num_indirect_writes += mem_ref_stats->num_call_sites
1341                                         + mem_ref_stats->num_asm_sites;
1342     }
1343
1344   /* Addressable symbols are indirectly written at some ASM sites.
1345      Since only ASM sites that clobber memory actually affect
1346      addressable symbols, this is an over-estimation.  */
1347   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (gimple_addressable_vars (cfun), 0, i, bi)
1348     {
1349       tree sym = referenced_var (i);
1350       sym_stats = get_mem_sym_stats_for (sym);
1351       sym_stats->num_indirect_writes += mem_ref_stats->num_asm_sites;
1352     }
1353 }
1354
1355
1356 /* Helper for compute_memory_partitions.  Add all memory symbols to
1357    *MP_INFO_P and compute the initial estimate for the total number of
1358    virtual operands needed.  MEM_REF_STATS points to CFUN's memory
1359    reference information.  On exit, *TAGS_P will contain the list of
1360    memory tags whose alias set need to be rewritten after
1361    partitioning.  */
1362
1363 static void
1364 build_mp_info (struct mem_ref_stats_d *mem_ref_stats,
1365                VEC(mem_sym_stats_t,heap) **mp_info_p,
1366                VEC(tree,heap) **tags_p)
1367 {
1368   tree var;
1369   referenced_var_iterator rvi;
1370
1371   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
1372     {
1373       mem_sym_stats_t sym_stats;
1374       tree old_mpt;
1375
1376       /* We are only interested in memory symbols other than MPTs.  */
1377       if (is_gimple_reg (var) || TREE_CODE (var) == MEMORY_PARTITION_TAG)
1378         continue;
1379
1380       /* Collect memory tags into the TAGS array so that we can
1381          rewrite their alias sets after partitioning.  */
1382       if (MTAG_P (var) && MTAG_ALIASES (var))
1383         VEC_safe_push (tree, heap, *tags_p, var);
1384
1385       /* Since we are going to re-compute partitions, any symbols that
1386          used to belong to a partition must be detached from it and
1387          marked for renaming.  */
1388       if ((old_mpt = memory_partition (var)) != NULL)
1389         {
1390           mark_sym_for_renaming (old_mpt);
1391           set_memory_partition (var, NULL_TREE);
1392           mark_sym_for_renaming (var);
1393         }
1394
1395       sym_stats = get_mem_sym_stats_for (var);
1396
1397       /* Add VAR's reference info to MP_INFO.  Note that the only
1398          symbols that make sense to partition are those that have
1399          indirect references.  If a symbol S is always directly
1400          referenced, partitioning it will not reduce the number of
1401          virtual operators.  The only symbols that are profitable to
1402          partition are those that belong to alias sets and/or are
1403          call-clobbered.  */
1404       if (sym_stats->num_indirect_reads > 0
1405           || sym_stats->num_indirect_writes > 0)
1406         VEC_safe_push (mem_sym_stats_t, heap, *mp_info_p, sym_stats);
1407
1408       /* Update the number of estimated VOPS.  Note that direct
1409          references to memory tags are always counted as indirect
1410          references to their alias set members, so if a memory tag has
1411          aliases, do not count its direct references to avoid double
1412          accounting.  */
1413       if (!MTAG_P (var) || !MTAG_ALIASES (var))
1414         {
1415           mem_ref_stats->num_vuses += sym_stats->num_direct_reads;
1416           mem_ref_stats->num_vdefs += sym_stats->num_direct_writes;
1417         }
1418
1419       mem_ref_stats->num_vuses += sym_stats->num_indirect_reads;
1420       mem_ref_stats->num_vdefs += sym_stats->num_indirect_writes;
1421     }
1422 }
1423
1424
1425 /* Compute memory partitions.  A memory partition (MPT) is an
1426    arbitrary grouping of memory symbols, such that references to one
1427    member of the group is considered a reference to all the members of
1428    the group.
1429    
1430    As opposed to alias sets in memory tags, the grouping into
1431    partitions is completely arbitrary and only done to reduce the
1432    number of virtual operands.  The only rule that needs to be
1433    observed when creating memory partitions is that given two memory
1434    partitions MPT.i and MPT.j, they must not contain symbols in
1435    common.
1436
1437    Memory partitions are used when putting the program into Memory-SSA
1438    form.  In particular, in Memory-SSA PHI nodes are not computed for
1439    individual memory symbols.  They are computed for memory
1440    partitions.  This reduces the amount of PHI nodes in the SSA graph
1441    at the expense of precision (i.e., it makes unrelated stores affect
1442    each other).
1443    
1444    However, it is possible to increase precision by changing this
1445    partitioning scheme.  For instance, if the partitioning scheme is
1446    such that get_mpt_for is the identity function (that is,
1447    get_mpt_for (s) = s), this will result in ultimate precision at the
1448    expense of huge SSA webs.
1449
1450    At the other extreme, a partitioning scheme that groups all the
1451    symbols in the same set results in minimal SSA webs and almost
1452    total loss of precision.
1453
1454    There partitioning heuristic uses three parameters to decide the
1455    order in which symbols are processed.  The list of symbols is
1456    sorted so that symbols that are more likely to be partitioned are
1457    near the top of the list:
1458
1459    - Execution frequency.  If a memory references is in a frequently
1460      executed code path, grouping it into a partition may block useful
1461      transformations and cause sub-optimal code generation.  So, the
1462      partition heuristic tries to avoid grouping symbols with high
1463      execution frequency scores.  Execution frequency is taken
1464      directly from the basic blocks where every reference is made (see
1465      update_mem_sym_stats_from_stmt), which in turn uses the
1466      profile guided machinery, so if the program is compiled with PGO
1467      enabled, more accurate partitioning decisions will be made.
1468
1469    - Number of references.  Symbols with few references in the code,
1470      are partitioned before symbols with many references.
1471
1472    - NO_ALIAS attributes.  Symbols with any of the NO_ALIAS*
1473      attributes are partitioned after symbols marked MAY_ALIAS.
1474
1475    Once the list is sorted, the partitioning proceeds as follows:
1476
1477    1- For every symbol S in MP_INFO, create a new memory partition MP,
1478       if necessary.  To avoid memory partitions that contain symbols
1479       from non-conflicting alias sets, memory partitions are
1480       associated to the memory tag that holds S in its alias set.  So,
1481       when looking for a memory partition for S, the memory partition
1482       associated with one of the memory tags holding S is chosen.  If
1483       none exists, a new one is created.
1484
1485    2- Add S to memory partition MP.
1486
1487    3- Reduce by 1 the number of VOPS for every memory tag holding S.
1488
1489    4- If the total number of VOPS is less than MAX_ALIASED_VOPS or the
1490       average number of VOPS per statement is less than
1491       AVG_ALIASED_VOPS, stop.  Otherwise, go to the next symbol in the
1492       list.  */
1493
1494 static void
1495 compute_memory_partitions (void)
1496 {
1497   tree tag;
1498   unsigned i;
1499   mem_sym_stats_t mp_p;
1500   VEC(mem_sym_stats_t,heap) *mp_info;
1501   bitmap new_aliases;
1502   VEC(tree,heap) *tags;
1503   struct mem_ref_stats_d *mem_ref_stats;
1504   int prev_max_aliased_vops;
1505
1506   mem_ref_stats = gimple_mem_ref_stats (cfun);
1507   gcc_assert (mem_ref_stats->num_vuses == 0 && mem_ref_stats->num_vdefs == 0);
1508
1509   if (mem_ref_stats->num_mem_stmts == 0)
1510     return;
1511
1512   timevar_push (TV_MEMORY_PARTITIONING);
1513
1514   mp_info = NULL;
1515   tags = NULL;
1516   prev_max_aliased_vops = MAX_ALIASED_VOPS;
1517
1518   /* Since we clearly cannot lower the number of virtual operators
1519      below the total number of memory statements in the function, we
1520      may need to adjust MAX_ALIASED_VOPS beforehand.  */
1521   if (MAX_ALIASED_VOPS < mem_ref_stats->num_mem_stmts)
1522     MAX_ALIASED_VOPS = mem_ref_stats->num_mem_stmts;
1523
1524   /* Update reference stats for all the pointed-to variables and
1525      memory tags.  */
1526   update_reference_counts (mem_ref_stats);
1527
1528   /* Add all the memory symbols to MP_INFO.  */
1529   build_mp_info (mem_ref_stats, &mp_info, &tags);
1530
1531   /* No partitions required if we are below the threshold.  */
1532   if (!need_to_partition_p (mem_ref_stats))
1533     {
1534       if (dump_file)
1535         fprintf (dump_file, "\nMemory partitioning NOT NEEDED for %s\n",
1536                  get_name (current_function_decl));
1537       goto done;
1538     }
1539
1540   /* Sort the MP_INFO array so that symbols that should be partitioned
1541      first are near the top of the list.  */
1542   sort_mp_info (mp_info);
1543
1544   if (dump_file)
1545     {
1546       fprintf (dump_file, "\nMemory partitioning NEEDED for %s\n\n",
1547                get_name (current_function_decl));
1548       fprintf (dump_file, "Memory symbol references before partitioning:\n");
1549       dump_mp_info (dump_file, mp_info);
1550     }
1551
1552   /* Create partitions for variables in MP_INFO until we have enough
1553      to lower the total number of VOPS below MAX_ALIASED_VOPS or if
1554      the average number of VOPS per statement is below
1555      AVG_ALIASED_VOPS.  */
1556   for (i = 0; VEC_iterate (mem_sym_stats_t, mp_info, i, mp_p); i++)
1557     {
1558       tree mpt;
1559
1560       /* If we are below the threshold, stop.  */
1561       if (!need_to_partition_p (mem_ref_stats))
1562         break;
1563
1564       mpt = find_partition_for (mp_p);
1565       estimate_vop_reduction (mem_ref_stats, mp_p, mpt);
1566     }
1567
1568   /* After partitions have been created, rewrite alias sets to use
1569      them instead of the original symbols.  This way, if the alias set
1570      was computed as { a b c d e f }, and the subset { b e f } was
1571      grouped into partition MPT.3, then the new alias set for the tag
1572      will be  { a c d MPT.3 }.
1573      
1574      Note that this is not strictly necessary.  The operand scanner
1575      will always check if a symbol belongs to a partition when adding
1576      virtual operands.  However, by reducing the size of the alias
1577      sets to be scanned, the work needed inside the operand scanner is
1578      significantly reduced.  */
1579   new_aliases = BITMAP_ALLOC (&alias_bitmap_obstack);
1580
1581   for (i = 0; VEC_iterate (tree, tags, i, tag); i++)
1582     {
1583       rewrite_alias_set_for (tag, new_aliases);
1584       bitmap_clear (new_aliases);
1585     }
1586
1587   BITMAP_FREE (new_aliases);
1588
1589   if (dump_file)
1590     {
1591       fprintf (dump_file, "\nMemory symbol references after partitioning:\n");
1592       dump_mp_info (dump_file, mp_info);
1593     }
1594
1595 done:
1596   /* Free allocated memory.  */
1597   VEC_free (mem_sym_stats_t, heap, mp_info);
1598   VEC_free (tree, heap, tags);
1599
1600   MAX_ALIASED_VOPS = prev_max_aliased_vops;
1601
1602   timevar_pop (TV_MEMORY_PARTITIONING);
1603 }
1604
1605
1606 /* Compute may-alias information for every variable referenced in function
1607    FNDECL.
1608
1609    Alias analysis proceeds in 3 main phases:
1610
1611    1- Points-to and escape analysis.
1612
1613    This phase walks the use-def chains in the SSA web looking for three
1614    things:
1615
1616         * Assignments of the form P_i = &VAR
1617         * Assignments of the form P_i = malloc()
1618         * Pointers and ADDR_EXPR that escape the current function.
1619
1620    The concept of 'escaping' is the same one used in the Java world.  When
1621    a pointer or an ADDR_EXPR escapes, it means that it has been exposed
1622    outside of the current function.  So, assignment to global variables,
1623    function arguments and returning a pointer are all escape sites, as are
1624    conversions between pointers and integers.
1625
1626    This is where we are currently limited.  Since not everything is renamed
1627    into SSA, we lose track of escape properties when a pointer is stashed
1628    inside a field in a structure, for instance.  In those cases, we are
1629    assuming that the pointer does escape.
1630
1631    We use escape analysis to determine whether a variable is
1632    call-clobbered.  Simply put, if an ADDR_EXPR escapes, then the variable
1633    is call-clobbered.  If a pointer P_i escapes, then all the variables
1634    pointed-to by P_i (and its memory tag) also escape.
1635
1636    2- Compute flow-sensitive aliases
1637
1638    We have two classes of memory tags.  Memory tags associated with the
1639    pointed-to data type of the pointers in the program.  These tags are
1640    called "symbol memory tag" (SMT).  The other class are those associated
1641    with SSA_NAMEs, called "name memory tag" (NMT). The basic idea is that
1642    when adding operands for an INDIRECT_REF *P_i, we will first check
1643    whether P_i has a name tag, if it does we use it, because that will have
1644    more precise aliasing information.  Otherwise, we use the standard symbol
1645    tag.
1646
1647    In this phase, we go through all the pointers we found in points-to
1648    analysis and create alias sets for the name memory tags associated with
1649    each pointer P_i.  If P_i escapes, we mark call-clobbered the variables
1650    it points to and its tag.
1651
1652
1653    3- Compute flow-insensitive aliases
1654
1655    This pass will compare the alias set of every symbol memory tag and
1656    every addressable variable found in the program.  Given a symbol
1657    memory tag SMT and an addressable variable V.  If the alias sets of
1658    SMT and V conflict (as computed by may_alias_p), then V is marked
1659    as an alias tag and added to the alias set of SMT.
1660
1661    For instance, consider the following function:
1662
1663             foo (int i)
1664             {
1665               int *p, a, b;
1666             
1667               if (i > 10)
1668                 p = &a;
1669               else
1670                 p = &b;
1671             
1672               *p = 3;
1673               a = b + 2;
1674               return *p;
1675             }
1676
1677    After aliasing analysis has finished, the symbol memory tag for pointer
1678    'p' will have two aliases, namely variables 'a' and 'b'.  Every time
1679    pointer 'p' is dereferenced, we want to mark the operation as a
1680    potential reference to 'a' and 'b'.
1681
1682             foo (int i)
1683             {
1684               int *p, a, b;
1685
1686               if (i_2 > 10)
1687                 p_4 = &a;
1688               else
1689                 p_6 = &b;
1690               # p_1 = PHI <p_4(1), p_6(2)>;
1691
1692               # a_7 = VDEF <a_3>;
1693               # b_8 = VDEF <b_5>;
1694               *p_1 = 3;
1695
1696               # a_9 = VDEF <a_7>
1697               # VUSE <b_8>
1698               a_9 = b_8 + 2;
1699
1700               # VUSE <a_9>;
1701               # VUSE <b_8>;
1702               return *p_1;
1703             }
1704
1705    In certain cases, the list of may aliases for a pointer may grow too
1706    large.  This may cause an explosion in the number of virtual operands
1707    inserted in the code.  Resulting in increased memory consumption and
1708    compilation time.
1709
1710    When the number of virtual operands needed to represent aliased
1711    loads and stores grows too large (configurable with option --param
1712    max-aliased-vops and --param avg-aliased-vops), alias sets are
1713    grouped to avoid severe compile-time slow downs and memory
1714    consumption. See compute_memory_partitions.  */
1715
1716 unsigned int
1717 compute_may_aliases (void)
1718 {
1719   struct alias_info *ai;
1720
1721   timevar_push (TV_TREE_MAY_ALIAS);
1722   
1723   memset (&alias_stats, 0, sizeof (alias_stats));
1724
1725   /* Initialize aliasing information.  */
1726   ai = init_alias_info ();
1727
1728   /* For each pointer P_i, determine the sets of variables that P_i may
1729      point-to.  For every addressable variable V, determine whether the
1730      address of V escapes the current function, making V call-clobbered
1731      (i.e., whether &V is stored in a global variable or if its passed as a
1732      function call argument).  */
1733   compute_points_to_sets (ai);
1734
1735   /* Collect all pointers and addressable variables, compute alias sets,
1736      create memory tags for pointers and promote variables whose address is
1737      not needed anymore.  */
1738   setup_pointers_and_addressables (ai);
1739
1740   /* Compute type-based flow-insensitive aliasing for all the type
1741      memory tags.  */
1742   compute_flow_insensitive_aliasing (ai);
1743
1744   /* Compute flow-sensitive, points-to based aliasing for all the name
1745      memory tags.  */
1746   compute_flow_sensitive_aliasing (ai);
1747   
1748   /* Compute call clobbering information.  */
1749   compute_call_clobbered (ai);
1750
1751   /* If the program makes no reference to global variables, but it
1752      contains a mixture of pure and non-pure functions, then we need
1753      to create use-def and def-def links between these functions to
1754      avoid invalid transformations on them.  */
1755   maybe_create_global_var ();
1756
1757   /* Compute memory partitions for every memory variable.  */
1758   compute_memory_partitions ();
1759
1760   /* Remove partitions with no symbols.  Partitions may end up with an
1761      empty MPT_SYMBOLS set if a previous round of alias analysis
1762      needed to partition more symbols.  Since we don't need those
1763      partitions anymore, remove them to free up the space.  */
1764   {
1765     tree mpt;
1766     unsigned i;
1767     VEC(tree,heap) *mpt_table;
1768
1769     mpt_table = gimple_ssa_operands (cfun)->mpt_table;
1770     i = 0;
1771     while (i < VEC_length (tree, mpt_table))
1772       {
1773         mpt = VEC_index (tree, mpt_table, i);
1774         if (MPT_SYMBOLS (mpt) == NULL)
1775           VEC_unordered_remove (tree, mpt_table, i);
1776         else
1777           i++;
1778       }
1779   }
1780
1781   /* Populate all virtual operands and newly promoted register operands.  */
1782   {
1783     block_stmt_iterator bsi;
1784     basic_block bb;
1785     FOR_EACH_BB (bb)
1786       for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
1787         update_stmt_if_modified (bsi_stmt (bsi));
1788   }
1789
1790   /* Debugging dumps.  */
1791   if (dump_file)
1792     {
1793       dump_mem_ref_stats (dump_file);
1794       dump_alias_info (dump_file);
1795       dump_points_to_info (dump_file);
1796
1797       if (dump_flags & TDF_STATS)
1798         dump_alias_stats (dump_file);
1799
1800       if (dump_flags & TDF_DETAILS)
1801         dump_referenced_vars (dump_file);
1802     }
1803
1804   /* Report strict aliasing violations.  */
1805   strict_aliasing_warning_backend ();
1806
1807   /* Deallocate memory used by aliasing data structures.  */
1808   delete_alias_info (ai);
1809
1810   if (need_ssa_update_p ())
1811     update_ssa (TODO_update_ssa);
1812
1813   timevar_pop (TV_TREE_MAY_ALIAS);
1814   
1815   return 0;
1816 }
1817
1818 /* Data structure used to count the number of dereferences to PTR
1819    inside an expression.  */
1820 struct count_ptr_d
1821 {
1822   tree ptr;
1823   unsigned count;
1824 };
1825
1826
1827 /* Helper for count_uses_and_derefs.  Called by walk_tree to look for
1828    (ALIGN/MISALIGNED_)INDIRECT_REF nodes for the pointer passed in DATA.  */
1829
1830 static tree
1831 count_ptr_derefs (tree *tp, int *walk_subtrees, void *data)
1832 {
1833   struct count_ptr_d *count_p = (struct count_ptr_d *) data;
1834
1835   /* Do not walk inside ADDR_EXPR nodes.  In the expression &ptr->fld,
1836      pointer 'ptr' is *not* dereferenced, it is simply used to compute
1837      the address of 'fld' as 'ptr + offsetof(fld)'.  */
1838   if (TREE_CODE (*tp) == ADDR_EXPR)
1839     {
1840       *walk_subtrees = 0;
1841       return NULL_TREE;
1842     }
1843
1844   if (INDIRECT_REF_P (*tp) && TREE_OPERAND (*tp, 0) == count_p->ptr)
1845     count_p->count++;
1846
1847   return NULL_TREE;
1848 }
1849
1850
1851 /* Count the number of direct and indirect uses for pointer PTR in
1852    statement STMT.  The number of direct uses is stored in
1853    *NUM_USES_P.  Indirect references are counted separately depending
1854    on whether they are store or load operations.  The counts are
1855    stored in *NUM_STORES_P and *NUM_LOADS_P.  */
1856
1857 void
1858 count_uses_and_derefs (tree ptr, tree stmt, unsigned *num_uses_p,
1859                        unsigned *num_loads_p, unsigned *num_stores_p)
1860 {
1861   ssa_op_iter i;
1862   tree use;
1863
1864   *num_uses_p = 0;
1865   *num_loads_p = 0;
1866   *num_stores_p = 0;
1867
1868   /* Find out the total number of uses of PTR in STMT.  */
1869   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
1870     if (use == ptr)
1871       (*num_uses_p)++;
1872
1873   /* Now count the number of indirect references to PTR.  This is
1874      truly awful, but we don't have much choice.  There are no parent
1875      pointers inside INDIRECT_REFs, so an expression like
1876      '*x_1 = foo (x_1, *x_1)' needs to be traversed piece by piece to
1877      find all the indirect and direct uses of x_1 inside.  The only
1878      shortcut we can take is the fact that GIMPLE only allows
1879      INDIRECT_REFs inside the expressions below.  */
1880   if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
1881       || (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR
1882           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
1883       || TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR
1884       || TREE_CODE (stmt) == CALL_EXPR)
1885     {
1886       tree lhs, rhs;
1887
1888       if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
1889         {
1890           lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
1891           rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
1892         }
1893       else if (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR)
1894         {
1895           tree e = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1896           lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (e, 0);
1897           rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (e, 1);
1898         }
1899       else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
1900         {
1901           lhs = ASM_OUTPUTS (stmt);
1902           rhs = ASM_INPUTS (stmt);
1903         }
1904       else
1905         {
1906           lhs = NULL_TREE;
1907           rhs = stmt;
1908         }
1909
1910       if (lhs
1911           && (TREE_CODE (lhs) == TREE_LIST
1912               || EXPR_P (lhs)
1913               || GIMPLE_STMT_P (lhs)))
1914         {
1915           struct count_ptr_d count;
1916           count.ptr = ptr;
1917           count.count = 0;
1918           walk_tree (&lhs, count_ptr_derefs, &count, NULL);
1919           *num_stores_p = count.count;
1920         }
1921
1922       if (rhs
1923           && (TREE_CODE (rhs) == TREE_LIST
1924               || EXPR_P (rhs)
1925               || GIMPLE_STMT_P (rhs)))
1926         {
1927           struct count_ptr_d count;
1928           count.ptr = ptr;
1929           count.count = 0;
1930           walk_tree (&rhs, count_ptr_derefs, &count, NULL);
1931           *num_loads_p = count.count;
1932         }
1933     }
1934
1935   gcc_assert (*num_uses_p >= *num_loads_p + *num_stores_p);
1936 }
1937
1938 /* Remove memory references stats for function FN.  */
1939
1940 void
1941 delete_mem_ref_stats (struct function *fn)
1942 {
1943   if (gimple_mem_ref_stats (fn)->mem_sym_stats)
1944     {
1945       free_alloc_pool (mem_sym_stats_pool);
1946       pointer_map_destroy (gimple_mem_ref_stats (fn)->mem_sym_stats);
1947     }
1948   gimple_mem_ref_stats (fn)->mem_sym_stats = NULL;
1949 }
1950
1951
1952 /* Initialize memory reference stats.  */
1953
1954 static void
1955 init_mem_ref_stats (void)
1956 {
1957   struct mem_ref_stats_d *mem_ref_stats = gimple_mem_ref_stats (cfun);
1958
1959   mem_sym_stats_pool = create_alloc_pool ("Mem sym stats",
1960                                           sizeof (struct mem_sym_stats_d),
1961                                           100);
1962   memset (mem_ref_stats, 0, sizeof (struct mem_ref_stats_d));
1963   mem_ref_stats->mem_sym_stats = pointer_map_create ();
1964 }
1965
1966
1967 /* Helper for init_alias_info.  Reset existing aliasing information.  */
1968
1969 static void
1970 reset_alias_info (void)
1971 {
1972   referenced_var_iterator rvi;
1973   tree var;
1974   unsigned i;
1975   bitmap active_nmts, all_nmts;
1976
1977   /* Clear the set of addressable variables.  We do not need to clear
1978      the TREE_ADDRESSABLE bit on every symbol because we are going to
1979      re-compute addressability here.  */
1980   bitmap_clear (gimple_addressable_vars (cfun));
1981
1982   active_nmts = BITMAP_ALLOC (&alias_bitmap_obstack);
1983   all_nmts = BITMAP_ALLOC (&alias_bitmap_obstack);
1984
1985   /* Clear flow-insensitive alias information from each symbol.  */
1986   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
1987     {
1988       if (is_gimple_reg (var))
1989         continue;
1990
1991       if (MTAG_P (var))
1992         MTAG_ALIASES (var) = NULL;
1993
1994       /* Memory partition information will be computed from scratch.  */
1995       if (TREE_CODE (var) == MEMORY_PARTITION_TAG)
1996         MPT_SYMBOLS (var) = NULL;
1997
1998       /* Collect all the name tags to determine if we have any
1999          orphaned that need to be removed from the IL.  A name tag
2000          will be orphaned if it is not associated with any active SSA
2001          name.  */
2002       if (TREE_CODE (var) == NAME_MEMORY_TAG)
2003         bitmap_set_bit (all_nmts, DECL_UID (var));
2004
2005       /* Since we are about to re-discover call-clobbered
2006          variables, clear the call-clobbered flag.  Variables that
2007          are intrinsically call-clobbered (globals, local statics,
2008          etc) will not be marked by the aliasing code, so we can't
2009          remove them from CALL_CLOBBERED_VARS.  
2010
2011          NB: STRUCT_FIELDS are still call clobbered if they are for a
2012          global variable, so we *don't* clear their call clobberedness
2013          just because they are tags, though we will clear it if they
2014          aren't for global variables.  */
2015       if (TREE_CODE (var) == NAME_MEMORY_TAG
2016           || TREE_CODE (var) == SYMBOL_MEMORY_TAG
2017           || TREE_CODE (var) == MEMORY_PARTITION_TAG
2018           || !is_global_var (var))
2019         clear_call_clobbered (var);
2020     }
2021
2022   /* Clear flow-sensitive points-to information from each SSA name.  */
2023   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
2024     {
2025       tree name = ssa_name (i);
2026
2027       if (!name || !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (name)))
2028         continue;
2029
2030       if (SSA_NAME_PTR_INFO (name))
2031         {
2032           struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (name);
2033
2034           /* Clear all the flags but keep the name tag to
2035              avoid creating new temporaries unnecessarily.  If
2036              this pointer is found to point to a subset or
2037              superset of its former points-to set, then a new
2038              tag will need to be created in create_name_tags.  */
2039           pi->pt_anything = 0;
2040           pi->pt_null = 0;
2041           pi->value_escapes_p = 0;
2042           pi->is_dereferenced = 0;
2043           if (pi->pt_vars)
2044             bitmap_clear (pi->pt_vars);
2045
2046           /* Add NAME's name tag to the set of active tags.  */
2047           if (pi->name_mem_tag)
2048             bitmap_set_bit (active_nmts, DECL_UID (pi->name_mem_tag));
2049         }
2050     }
2051
2052   /* Name memory tags that are no longer associated with an SSA name
2053      are considered stale and should be removed from the IL.  All the
2054      name tags that are in the set ALL_NMTS but not in ACTIVE_NMTS are
2055      considered stale and marked for renaming.  */
2056   bitmap_and_compl_into (all_nmts, active_nmts);
2057   mark_set_for_renaming (all_nmts);
2058
2059   BITMAP_FREE (all_nmts);
2060   BITMAP_FREE (active_nmts);
2061 }
2062
2063
2064 /* Initialize the data structures used for alias analysis.  */
2065
2066 static struct alias_info *
2067 init_alias_info (void)
2068 {
2069   struct alias_info *ai;
2070   referenced_var_iterator rvi;
2071   tree var;
2072
2073   ai = XCNEW (struct alias_info);
2074   ai->ssa_names_visited = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
2075   sbitmap_zero (ai->ssa_names_visited);
2076   ai->processed_ptrs = VEC_alloc (tree, heap, 50);
2077   ai->written_vars = pointer_set_create ();
2078   ai->dereferenced_ptrs_store = pointer_set_create ();
2079   ai->dereferenced_ptrs_load = pointer_set_create ();
2080
2081   /* Clear out all memory reference stats.  */
2082   init_mem_ref_stats ();
2083
2084   /* If aliases have been computed before, clear existing information.  */
2085   if (gimple_aliases_computed_p (cfun))
2086     reset_alias_info ();
2087   else
2088     {
2089       /* If this is the first time we compute aliasing information,
2090          every non-register symbol will need to be put into SSA form
2091          (the initial SSA form only operates on GIMPLE registers).  */
2092       FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
2093         if (!is_gimple_reg (var))
2094           mark_sym_for_renaming (var);
2095     }
2096
2097   /* Next time, we will need to reset alias information.  */
2098   cfun->gimple_df->aliases_computed_p = true;
2099   if (alias_bitmap_obstack.elements != NULL)
2100     bitmap_obstack_release (&alias_bitmap_obstack);    
2101   bitmap_obstack_initialize (&alias_bitmap_obstack);
2102
2103   return ai;
2104 }
2105
2106
2107 /* Deallocate memory used by alias analysis.  */
2108
2109 static void
2110 delete_alias_info (struct alias_info *ai)
2111 {
2112   size_t i;
2113
2114   sbitmap_free (ai->ssa_names_visited);
2115
2116   VEC_free (tree, heap, ai->processed_ptrs);
2117
2118   for (i = 0; i < ai->num_addressable_vars; i++)
2119     free (ai->addressable_vars[i]);
2120   free (ai->addressable_vars);
2121   
2122   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
2123     free (ai->pointers[i]);
2124   free (ai->pointers);
2125
2126   pointer_set_destroy (ai->written_vars);
2127   pointer_set_destroy (ai->dereferenced_ptrs_store);
2128   pointer_set_destroy (ai->dereferenced_ptrs_load);
2129   free (ai);
2130
2131   delete_mem_ref_stats (cfun);
2132   delete_points_to_sets ();
2133 }
2134
2135
2136 /* Used for hashing to identify pointer infos with identical
2137    pt_vars bitmaps.  */
2138
2139 static int
2140 eq_ptr_info (const void *p1, const void *p2)
2141 {
2142   const struct ptr_info_def *n1 = (const struct ptr_info_def *) p1;
2143   const struct ptr_info_def *n2 = (const struct ptr_info_def *) p2;
2144   return bitmap_equal_p (n1->pt_vars, n2->pt_vars);
2145 }
2146
2147 static hashval_t
2148 ptr_info_hash (const void *p)
2149 {
2150   const struct ptr_info_def *n = (const struct ptr_info_def *) p;
2151   return bitmap_hash (n->pt_vars);
2152 }
2153
2154
2155 /* Create name tags for all the pointers that have been dereferenced.
2156    We only create a name tag for a pointer P if P is found to point to
2157    a set of variables (so that we can alias them to *P) or if it is
2158    the result of a call to malloc (which means that P cannot point to
2159    anything else nor alias any other variable).
2160
2161    If two pointers P and Q point to the same set of variables, they
2162    are assigned the same name tag.  */
2163
2164 static void
2165 create_name_tags (void)
2166 {
2167   size_t i;
2168   VEC (tree, heap) *with_ptvars = NULL;
2169   tree ptr;
2170   htab_t ptr_hash;
2171
2172   /* Collect the list of pointers with a non-empty points to set.  */
2173   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
2174     {
2175       tree ptr = ssa_name (i);
2176       struct ptr_info_def *pi;
2177
2178       if (!ptr
2179           || !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr))
2180           || !SSA_NAME_PTR_INFO (ptr))
2181         continue;
2182
2183       pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2184
2185       if (pi->pt_anything || !pi->is_dereferenced)
2186         {
2187           /* No name tags for pointers that have not been
2188              dereferenced or point to an arbitrary location.  */
2189           pi->name_mem_tag = NULL_TREE;
2190           continue;
2191         }
2192
2193       /* Set pt_anything on the pointers without pt_vars filled in so
2194          that they are assigned a symbol tag.  */
2195       if (pi->pt_vars && !bitmap_empty_p (pi->pt_vars)) 
2196         VEC_safe_push (tree, heap, with_ptvars, ptr);
2197       else
2198         set_pt_anything (ptr);
2199     }
2200   
2201   /* If we didn't find any pointers with pt_vars set, we're done.  */
2202   if (!with_ptvars)
2203     return;
2204
2205   ptr_hash = htab_create (10, ptr_info_hash, eq_ptr_info, NULL);
2206
2207   /* Now go through the pointers with pt_vars, and find a name tag
2208      with the same pt_vars as this pointer, or create one if one
2209      doesn't exist.  */
2210   for (i = 0; VEC_iterate (tree, with_ptvars, i, ptr); i++)
2211     {
2212       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2213       tree old_name_tag = pi->name_mem_tag;
2214       struct ptr_info_def **slot;
2215       
2216       /* If PTR points to a set of variables, check if we don't
2217          have another pointer Q with the same points-to set before
2218          creating a tag.  If so, use Q's tag instead of creating a
2219          new one.
2220          
2221          This is important for not creating unnecessary symbols
2222          and also for copy propagation.  If we ever need to
2223          propagate PTR into Q or vice-versa, we would run into
2224          problems if they both had different name tags because
2225          they would have different SSA version numbers (which
2226          would force us to take the name tags in and out of SSA).  */
2227       slot = (struct ptr_info_def **) htab_find_slot (ptr_hash, pi, INSERT);
2228       if (*slot)
2229         pi->name_mem_tag = (*slot)->name_mem_tag;
2230       else
2231         {
2232           *slot = pi;
2233
2234           /* If we didn't find a pointer with the same points-to set
2235              as PTR, create a new name tag if needed.  */
2236           if (pi->name_mem_tag == NULL_TREE)
2237             pi->name_mem_tag = get_nmt_for (ptr);
2238         }
2239       
2240       /* If the new name tag computed for PTR is different than
2241          the old name tag that it used to have, then the old tag
2242          needs to be removed from the IL, so we mark it for
2243          renaming.  */
2244       if (old_name_tag && old_name_tag != pi->name_mem_tag)
2245         mark_sym_for_renaming (old_name_tag);
2246
2247       /* Inherit volatility from the pointed-to type.  */
2248       TREE_THIS_VOLATILE (pi->name_mem_tag)
2249         |= TYPE_VOLATILE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)));
2250       
2251       /* Mark the new name tag for renaming.  */
2252       mark_sym_for_renaming (pi->name_mem_tag);
2253     }
2254
2255   htab_delete (ptr_hash);
2256
2257   VEC_free (tree, heap, with_ptvars);
2258 }
2259
2260
2261 /* Union the alias set SET into the may-aliases for TAG.  */
2262
2263 static void
2264 union_alias_set_into (tree tag, bitmap set)
2265 {
2266   bitmap ma = MTAG_ALIASES (tag);
2267   
2268   if (bitmap_empty_p (set))
2269     return;
2270   
2271   if (!ma)
2272     ma = MTAG_ALIASES (tag) = BITMAP_ALLOC (&alias_bitmap_obstack);
2273   bitmap_ior_into (ma, set);
2274 }
2275
2276
2277 /* For every pointer P_i in AI->PROCESSED_PTRS, create may-alias sets for
2278    the name memory tag (NMT) associated with P_i.  If P_i escapes, then its
2279    name tag and the variables it points-to are call-clobbered.  Finally, if
2280    P_i escapes and we could not determine where it points to, then all the
2281    variables in the same alias set as *P_i are marked call-clobbered.  This
2282    is necessary because we must assume that P_i may take the address of any
2283    variable in the same alias set.  */
2284
2285 static void
2286 compute_flow_sensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
2287 {
2288   size_t i;
2289   tree ptr;
2290   
2291   timevar_push (TV_FLOW_SENSITIVE);
2292   set_used_smts ();
2293   
2294   for (i = 0; VEC_iterate (tree, ai->processed_ptrs, i, ptr); i++)
2295     {
2296       if (!find_what_p_points_to (ptr))
2297         set_pt_anything (ptr);
2298     }
2299
2300   create_name_tags ();
2301
2302   for (i = 0; VEC_iterate (tree, ai->processed_ptrs, i, ptr); i++)
2303     {
2304       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2305
2306       /* Set up aliasing information for PTR's name memory tag (if it has
2307          one).  Note that only pointers that have been dereferenced will
2308          have a name memory tag.  */
2309       if (pi->name_mem_tag && pi->pt_vars)
2310         {
2311           if (!bitmap_empty_p (pi->pt_vars))
2312             union_alias_set_into (pi->name_mem_tag, pi->pt_vars);
2313         }
2314     }
2315   timevar_pop (TV_FLOW_SENSITIVE);
2316 }
2317
2318
2319 /* Return TRUE if at least one symbol in TAG2's alias set is also
2320    present in TAG1's alias set.  */
2321
2322 static bool
2323 have_common_aliases_p (bitmap tag1aliases, bitmap tag2aliases)
2324 {
2325
2326   /* This is the old behavior of have_common_aliases_p, which is to
2327      return false if both sets are empty, or one set is and the other
2328      isn't.  */
2329   if (tag1aliases == NULL || tag2aliases == NULL)
2330     return false;
2331
2332   return bitmap_intersect_p (tag1aliases, tag2aliases);
2333 }
2334
2335 /* Compute type-based alias sets.  Traverse all the pointers and
2336    addressable variables found in setup_pointers_and_addressables.
2337    
2338    For every pointer P in AI->POINTERS and addressable variable V in
2339    AI->ADDRESSABLE_VARS, add V to the may-alias sets of P's symbol
2340    memory tag (SMT) if their alias sets conflict.  V is then marked as
2341    an aliased symbol so that the operand scanner knows that statements
2342    containing V have aliased operands.  */
2343
2344 static void
2345 compute_flow_insensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
2346 {
2347   size_t i;
2348
2349   timevar_push (TV_FLOW_INSENSITIVE);
2350   /* For every pointer P, determine which addressable variables may alias
2351      with P's symbol memory tag.  */
2352   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
2353     {
2354       size_t j;
2355       struct alias_map_d *p_map = ai->pointers[i];
2356       tree tag = symbol_mem_tag (p_map->var);
2357       tree var;
2358
2359       for (j = 0; j < ai->num_addressable_vars; j++)
2360         {
2361           struct alias_map_d *v_map;
2362           var_ann_t v_ann;
2363           bool tag_stored_p, var_stored_p;
2364           
2365           v_map = ai->addressable_vars[j];
2366           var = v_map->var;
2367           v_ann = var_ann (var);
2368
2369           /* Skip memory tags and variables that have never been
2370              written to.  We also need to check if the variables are
2371              call-clobbered because they may be overwritten by
2372              function calls.  */
2373           tag_stored_p = pointer_set_contains (ai->written_vars, tag)
2374                          || is_call_clobbered (tag);
2375           var_stored_p = pointer_set_contains (ai->written_vars, var)
2376                          || is_call_clobbered (var);
2377           if (!tag_stored_p && !var_stored_p)
2378             continue;
2379              
2380           if (may_alias_p (p_map->var, p_map->set, var, v_map->set, false))
2381             {
2382               /* Add VAR to TAG's may-aliases set.  */
2383               add_may_alias (tag, var);
2384             }
2385         }
2386     }
2387
2388   /* Since this analysis is based exclusively on symbols, it fails to
2389      handle cases where two pointers P and Q have different memory
2390      tags with conflicting alias set numbers but no aliased symbols in
2391      common.
2392
2393      For example, suppose that we have two memory tags SMT.1 and SMT.2
2394      such that
2395      
2396                 may-aliases (SMT.1) = { a }
2397                 may-aliases (SMT.2) = { b }
2398
2399      and the alias set number of SMT.1 conflicts with that of SMT.2.
2400      Since they don't have symbols in common, loads and stores from
2401      SMT.1 and SMT.2 will seem independent of each other, which will
2402      lead to the optimizers making invalid transformations (see
2403      testsuite/gcc.c-torture/execute/pr15262-[12].c).
2404
2405      To avoid this problem, we do a final traversal of AI->POINTERS
2406      looking for pairs of pointers that have no aliased symbols in
2407      common and yet have conflicting alias set numbers.  */
2408   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
2409     {
2410       size_t j;
2411       struct alias_map_d *p_map1 = ai->pointers[i];
2412       tree tag1 = symbol_mem_tag (p_map1->var);
2413       bitmap may_aliases1 = MTAG_ALIASES (tag1);
2414
2415       for (j = 0; j < ai->num_pointers; j++)
2416         {
2417           struct alias_map_d *p_map2 = ai->pointers[j];
2418           tree tag2 = symbol_mem_tag (p_map2->var);
2419           bitmap may_aliases2 = may_aliases (tag2);
2420
2421           /* By convention tags don't alias themselves.  */
2422           if (tag1 == tag2)
2423             continue;
2424
2425           /* If the pointers may not point to each other, do nothing.  */
2426           if (!may_alias_p (p_map1->var, p_map1->set, tag2, p_map2->set, true))
2427             continue;
2428
2429           /* The two pointers may alias each other.  If they already have
2430              symbols in common, do nothing.  */
2431           if (have_common_aliases_p (may_aliases1, may_aliases2))
2432             continue;
2433
2434           add_may_alias (tag1, tag2);
2435         }
2436     }
2437   timevar_pop (TV_FLOW_INSENSITIVE);
2438 }
2439
2440
2441 /* Create a new alias set entry for VAR in AI->ADDRESSABLE_VARS.  */
2442
2443 static void
2444 create_alias_map_for (tree var, struct alias_info *ai)
2445 {
2446   struct alias_map_d *alias_map;
2447   alias_map = XCNEW (struct alias_map_d);
2448   alias_map->var = var;
2449   alias_map->set = get_alias_set (var);
2450   ai->addressable_vars[ai->num_addressable_vars++] = alias_map;
2451 }
2452
2453
2454 /* Create memory tags for all the dereferenced pointers and build the
2455    ADDRESSABLE_VARS and POINTERS arrays used for building the may-alias
2456    sets.  Based on the address escape and points-to information collected
2457    earlier, this pass will also clear the TREE_ADDRESSABLE flag from those
2458    variables whose address is not needed anymore.  */
2459
2460 static void
2461 setup_pointers_and_addressables (struct alias_info *ai)
2462 {
2463   size_t num_addressable_vars, num_pointers;
2464   referenced_var_iterator rvi;
2465   tree var;
2466   VEC (tree, heap) *varvec = NULL;
2467   safe_referenced_var_iterator srvi;
2468
2469   /* Size up the arrays ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  */
2470   num_addressable_vars = num_pointers = 0;
2471   
2472   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
2473     {
2474       if (may_be_aliased (var))
2475         num_addressable_vars++;
2476
2477       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
2478         {
2479           /* Since we don't keep track of volatile variables, assume that
2480              these pointers are used in indirect store operations.  */
2481           if (TREE_THIS_VOLATILE (var))
2482             pointer_set_insert (ai->dereferenced_ptrs_store, var);
2483
2484           num_pointers++;
2485         }
2486     }
2487
2488   /* Create ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  Note that these arrays are
2489      always going to be slightly bigger than we actually need them
2490      because some TREE_ADDRESSABLE variables will be marked
2491      non-addressable below and only pointers with unique symbol tags are
2492      going to be added to POINTERS.  */
2493   ai->addressable_vars = XCNEWVEC (struct alias_map_d *, num_addressable_vars);
2494   ai->pointers = XCNEWVEC (struct alias_map_d *, num_pointers);
2495   ai->num_addressable_vars = 0;
2496   ai->num_pointers = 0;
2497
2498   FOR_EACH_REFERENCED_VAR_SAFE (var, varvec, srvi)
2499     {
2500       /* Name memory tags already have flow-sensitive aliasing
2501          information, so they need not be processed by
2502          compute_flow_insensitive_aliasing.  Similarly, symbol memory
2503          tags are already accounted for when we process their
2504          associated pointer. 
2505       
2506          Structure fields, on the other hand, have to have some of this
2507          information processed for them, but it's pointless to mark them
2508          non-addressable (since they are fake variables anyway).  */
2509       if (MTAG_P (var))
2510         continue;
2511
2512       /* Remove the ADDRESSABLE flag from every addressable variable whose
2513          address is not needed anymore.  This is caused by the propagation
2514          of ADDR_EXPR constants into INDIRECT_REF expressions and the
2515          removal of dead pointer assignments done by the early scalar
2516          cleanup passes.  */
2517       if (TREE_ADDRESSABLE (var))
2518         {
2519           if (!bitmap_bit_p (gimple_addressable_vars (cfun), DECL_UID (var))
2520               && TREE_CODE (var) != RESULT_DECL
2521               && !is_global_var (var))
2522             {
2523               bool okay_to_mark = true;
2524
2525               /* Since VAR is now a regular GIMPLE register, we will need
2526                  to rename VAR into SSA afterwards.  */
2527               mark_sym_for_renaming (var);
2528
2529               /* The address of VAR is not needed, remove the
2530                  addressable bit, so that it can be optimized as a
2531                  regular variable.  */
2532               if (okay_to_mark)
2533                 {
2534                   /* The memory partition holding VAR will no longer
2535                      contain VAR, and statements referencing it will need
2536                      to be updated.  */
2537                   if (memory_partition (var))
2538                     mark_sym_for_renaming (memory_partition (var));
2539
2540                   mark_non_addressable (var);
2541                 }
2542             }
2543         }
2544
2545       /* Global variables and addressable locals may be aliased.  Create an
2546          entry in ADDRESSABLE_VARS for VAR.  */
2547       if (may_be_aliased (var))
2548         {
2549           create_alias_map_for (var, ai);
2550           mark_sym_for_renaming (var);
2551         }
2552
2553       /* Add pointer variables that have been dereferenced to the POINTERS
2554          array and create a symbol memory tag for them.  */
2555       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
2556         {
2557           if ((pointer_set_contains (ai->dereferenced_ptrs_store, var)
2558                || pointer_set_contains (ai->dereferenced_ptrs_load, var)))
2559             {
2560               tree tag, old_tag;
2561               var_ann_t t_ann;
2562
2563               /* If pointer VAR still doesn't have a memory tag
2564                  associated with it, create it now or re-use an
2565                  existing one.  */
2566               tag = get_smt_for (var, ai);
2567               t_ann = var_ann (tag);
2568
2569               /* The symbol tag will need to be renamed into SSA
2570                  afterwards. Note that we cannot do this inside
2571                  get_smt_for because aliasing may run multiple times
2572                  and we only create symbol tags the first time.  */
2573               mark_sym_for_renaming (tag);
2574
2575               /* Similarly, if pointer VAR used to have another type
2576                  tag, we will need to process it in the renamer to
2577                  remove the stale virtual operands.  */
2578               old_tag = symbol_mem_tag (var);
2579               if (old_tag)
2580                 mark_sym_for_renaming (old_tag);
2581
2582               /* Associate the tag with pointer VAR.  */
2583               set_symbol_mem_tag (var, tag);
2584
2585               /* If pointer VAR has been used in a store operation,
2586                  then its memory tag must be marked as written-to.  */
2587               if (pointer_set_contains (ai->dereferenced_ptrs_store, var))
2588                 pointer_set_insert (ai->written_vars, tag);
2589             }
2590           else
2591             {
2592               /* The pointer has not been dereferenced.  If it had a
2593                  symbol memory tag, remove it and mark the old tag for
2594                  renaming to remove it out of the IL.  */
2595               tree tag = symbol_mem_tag (var);
2596               if (tag)
2597                 {
2598                   mark_sym_for_renaming (tag);
2599                   set_symbol_mem_tag (var, NULL_TREE);
2600                 }
2601             }
2602         }
2603     }
2604
2605   VEC_free (tree, heap, varvec);
2606 }
2607
2608
2609 /* Determine whether to use .GLOBAL_VAR to model call clobbering
2610    semantics.  If the function makes no references to global
2611    variables and contains at least one call to a non-pure function,
2612    then we need to mark the side-effects of the call using .GLOBAL_VAR
2613    to represent all possible global memory referenced by the callee.  */
2614
2615 static void
2616 maybe_create_global_var (void)
2617 {
2618   /* No need to create it, if we have one already.  */
2619   if (gimple_global_var (cfun) == NULL_TREE)
2620     {
2621       struct mem_ref_stats_d *stats = gimple_mem_ref_stats (cfun);
2622
2623       /* Create .GLOBAL_VAR if there are no call-clobbered
2624          variables and the program contains a mixture of pure/const
2625          and regular function calls.  This is to avoid the problem
2626          described in PR 20115:
2627
2628               int X;
2629               int func_pure (void) { return X; }
2630               int func_non_pure (int a) { X += a; }
2631               int foo ()
2632               {
2633                 int a = func_pure ();
2634                 func_non_pure (a);
2635                 a = func_pure ();
2636                 return a;
2637               }
2638
2639          Since foo() has no call-clobbered variables, there is
2640          no relationship between the calls to func_pure and
2641          func_non_pure.  Since func_pure has no side-effects, value
2642          numbering optimizations elide the second call to func_pure.
2643          So, if we have some pure/const and some regular calls in the
2644          program we create .GLOBAL_VAR to avoid missing these
2645          relations.  */
2646       if (bitmap_empty_p (gimple_call_clobbered_vars (cfun))
2647           && stats->num_call_sites > 0
2648           && stats->num_pure_const_call_sites > 0
2649           && stats->num_call_sites > stats->num_pure_const_call_sites)
2650         create_global_var ();
2651     }
2652 }
2653
2654
2655 /* Return TRUE if pointer PTR may point to variable VAR.
2656    
2657    MEM_ALIAS_SET is the alias set for the memory location pointed-to by PTR
2658         This is needed because when checking for type conflicts we are
2659         interested in the alias set of the memory location pointed-to by
2660         PTR.  The alias set of PTR itself is irrelevant.
2661    
2662    VAR_ALIAS_SET is the alias set for VAR.  */
2663
2664 static bool
2665 may_alias_p (tree ptr, alias_set_type mem_alias_set,
2666              tree var, alias_set_type var_alias_set,
2667              bool alias_set_only)
2668 {
2669   tree mem;
2670
2671   alias_stats.alias_queries++;
2672   alias_stats.simple_queries++;
2673
2674   /* By convention, a variable cannot alias itself.  */
2675   mem = symbol_mem_tag (ptr);
2676   if (mem == var)
2677     {
2678       alias_stats.alias_noalias++;
2679       alias_stats.simple_resolved++;
2680       return false;
2681     }
2682
2683   /* If -fargument-noalias-global is > 2, pointer arguments may
2684      not point to anything else.  */
2685   if (flag_argument_noalias > 2 && TREE_CODE (ptr) == PARM_DECL)
2686     {
2687       alias_stats.alias_noalias++;
2688       alias_stats.simple_resolved++;
2689       return false;
2690     }
2691
2692   /* If -fargument-noalias-global is > 1, pointer arguments may
2693      not point to global variables.  */
2694   if (flag_argument_noalias > 1 && is_global_var (var)
2695       && TREE_CODE (ptr) == PARM_DECL)
2696     {
2697       alias_stats.alias_noalias++;
2698       alias_stats.simple_resolved++;
2699       return false;
2700     }
2701
2702   /* If either MEM or VAR is a read-only global and the other one
2703      isn't, then PTR cannot point to VAR.  */
2704   if ((unmodifiable_var_p (mem) && !unmodifiable_var_p (var))
2705       || (unmodifiable_var_p (var) && !unmodifiable_var_p (mem)))
2706     {
2707       alias_stats.alias_noalias++;
2708       alias_stats.simple_resolved++;
2709       return false;
2710     }
2711
2712   /* If the pointed to memory has alias set zero, or the pointer
2713      is ref-all, or the pointer decl is marked that no TBAA is to
2714      be applied, the MEM can alias VAR.  */
2715   if (mem_alias_set == 0
2716       || DECL_POINTER_ALIAS_SET (ptr) == 0
2717       || TYPE_REF_CAN_ALIAS_ALL (TREE_TYPE (ptr))
2718       || DECL_NO_TBAA_P (ptr))
2719     {
2720       alias_stats.alias_mayalias++;
2721       alias_stats.simple_resolved++;
2722       return true;
2723     }
2724
2725   gcc_assert (TREE_CODE (mem) == SYMBOL_MEMORY_TAG);
2726
2727   alias_stats.tbaa_queries++;
2728
2729   /* If the alias sets don't conflict then MEM cannot alias VAR.  */
2730   if (mem_alias_set != var_alias_set
2731       && !alias_set_subset_of (mem_alias_set, var_alias_set))
2732     {
2733       alias_stats.alias_noalias++;
2734       alias_stats.tbaa_resolved++;
2735       return false;
2736     }
2737
2738   /* If VAR is a record or union type, PTR cannot point into VAR
2739      unless there is some explicit address operation in the
2740      program that can reference a field of the type pointed-to by
2741      PTR.  This also assumes that the types of both VAR and PTR
2742      are contained within the compilation unit, and that there is
2743      no fancy addressing arithmetic associated with any of the
2744      types involved.  */
2745   if (mem_alias_set != 0 && var_alias_set != 0)
2746     {
2747       tree ptr_type = TREE_TYPE (ptr);
2748       tree var_type = TREE_TYPE (var);
2749       
2750       /* The star count is -1 if the type at the end of the
2751          pointer_to chain is not a record or union type. */ 
2752       if (!alias_set_only
2753           && ipa_type_escape_star_count_of_interesting_type (var_type) >= 0)
2754         {
2755           int ptr_star_count = 0;
2756           
2757           /* ipa_type_escape_star_count_of_interesting_type is a
2758              little too restrictive for the pointer type, need to
2759              allow pointers to primitive types as long as those
2760              types cannot be pointers to everything.  */
2761           while (POINTER_TYPE_P (ptr_type))
2762             {
2763               /* Strip the *s off.  */ 
2764               ptr_type = TREE_TYPE (ptr_type);
2765               ptr_star_count++;
2766             }
2767           
2768           /* There does not appear to be a better test to see if
2769              the pointer type was one of the pointer to everything
2770              types.  */
2771           if (ptr_star_count > 0)
2772             {
2773               alias_stats.structnoaddress_queries++;
2774               if (ipa_type_escape_field_does_not_clobber_p (var_type, 
2775                                                             TREE_TYPE (ptr)))
2776                 {
2777                   alias_stats.structnoaddress_resolved++;
2778                   alias_stats.alias_noalias++;
2779                   return false;
2780                 }
2781             }
2782           else if (ptr_star_count == 0)
2783             {
2784               /* If PTR_TYPE was not really a pointer to type, it cannot 
2785                  alias.  */ 
2786               alias_stats.structnoaddress_queries++;
2787               alias_stats.structnoaddress_resolved++;
2788               alias_stats.alias_noalias++;
2789               return false;
2790             }
2791         }
2792     }
2793
2794   alias_stats.alias_mayalias++;
2795   return true;
2796 }
2797
2798
2799 /* Add ALIAS to the set of variables that may alias VAR.  */
2800
2801 static void
2802 add_may_alias (tree var, tree alias)
2803 {
2804   /* Don't allow self-referential aliases.  */
2805   gcc_assert (var != alias);
2806
2807   /* ALIAS must be addressable if it's being added to an alias set.  */
2808 #if 1
2809   TREE_ADDRESSABLE (alias) = 1;
2810 #else
2811   gcc_assert (may_be_aliased (alias));
2812 #endif
2813
2814   /* VAR must be a symbol or a name tag.  */
2815   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SYMBOL_MEMORY_TAG
2816               || TREE_CODE (var) == NAME_MEMORY_TAG);
2817
2818   if (MTAG_ALIASES (var) == NULL)
2819     MTAG_ALIASES (var) = BITMAP_ALLOC (&alias_bitmap_obstack);
2820   
2821   bitmap_set_bit (MTAG_ALIASES (var), DECL_UID (alias));
2822 }
2823
2824
2825 /* Mark pointer PTR as pointing to an arbitrary memory location.  */
2826
2827 static void
2828 set_pt_anything (tree ptr)
2829 {
2830   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
2831
2832   pi->pt_anything = 1;
2833   pi->pt_vars = NULL;
2834
2835   /* The pointer used to have a name tag, but we now found it pointing
2836      to an arbitrary location.  The name tag needs to be renamed and
2837      disassociated from PTR.  */
2838   if (pi->name_mem_tag)
2839     {
2840       mark_sym_for_renaming (pi->name_mem_tag);
2841       pi->name_mem_tag = NULL_TREE;
2842     }
2843 }
2844
2845
2846 /* Return true if STMT is an "escape" site from the current function.  Escape
2847    sites those statements which might expose the address of a variable
2848    outside the current function.  STMT is an escape site iff:
2849
2850         1- STMT is a function call, or
2851         2- STMT is an __asm__ expression, or
2852         3- STMT is an assignment to a non-local variable, or
2853         4- STMT is a return statement.
2854
2855    Return the type of escape site found, if we found one, or NO_ESCAPE
2856    if none.  */
2857
2858 enum escape_type
2859 is_escape_site (tree stmt)
2860 {
2861   tree call = get_call_expr_in (stmt);
2862   if (call != NULL_TREE)
2863     {
2864       if (!TREE_SIDE_EFFECTS (call))
2865         return ESCAPE_TO_PURE_CONST;
2866
2867       return ESCAPE_TO_CALL;
2868     }
2869   else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
2870     return ESCAPE_TO_ASM;
2871   else if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
2872     {
2873       tree lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
2874
2875       /* Get to the base of _REF nodes.  */
2876       if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
2877         lhs = get_base_address (lhs);
2878
2879       /* If we couldn't recognize the LHS of the assignment, assume that it
2880          is a non-local store.  */
2881       if (lhs == NULL_TREE)
2882         return ESCAPE_UNKNOWN;
2883
2884       if (CONVERT_EXPR_P (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1))
2885           || TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)) == VIEW_CONVERT_EXPR)
2886         {
2887           tree from
2888             = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1), 0));
2889           tree to = TREE_TYPE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1));
2890
2891           /* If the RHS is a conversion between a pointer and an integer, the
2892              pointer escapes since we can't track the integer.  */
2893           if (POINTER_TYPE_P (from) && !POINTER_TYPE_P (to))
2894             return ESCAPE_BAD_CAST;
2895         }
2896
2897       /* If the LHS is an SSA name, it can't possibly represent a non-local
2898          memory store.  */
2899       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
2900         return NO_ESCAPE;
2901
2902       /* FIXME: LHS is not an SSA_NAME.  Even if it's an assignment to a
2903          local variables we cannot be sure if it will escape, because we
2904          don't have information about objects not in SSA form.  Need to
2905          implement something along the lines of
2906
2907          J.-D. Choi, M. Gupta, M. J. Serrano, V. C. Sreedhar, and S. P.
2908          Midkiff, ``Escape analysis for java,'' in Proceedings of the
2909          Conference on Object-Oriented Programming Systems, Languages, and
2910          Applications (OOPSLA), pp. 1-19, 1999.  */
2911       return ESCAPE_STORED_IN_GLOBAL;
2912     }
2913   else if (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR)
2914     return ESCAPE_TO_RETURN;
2915
2916   return NO_ESCAPE;
2917 }
2918
2919 /* Create a new memory tag of type TYPE.
2920    Does NOT push it into the current binding.  */
2921
2922 tree
2923 create_tag_raw (enum tree_code code, tree type, const char *prefix)
2924 {
2925   tree tmp_var;
2926
2927   tmp_var = build_decl (code, create_tmp_var_name (prefix), type);
2928
2929   /* Make the variable writable.  */
2930   TREE_READONLY (tmp_var) = 0;
2931
2932   /* It doesn't start out global.  */
2933   MTAG_GLOBAL (tmp_var) = 0;
2934   TREE_STATIC (tmp_var) = 0;
2935   TREE_USED (tmp_var) = 1;
2936
2937   return tmp_var;
2938 }
2939
2940 /* Create a new memory tag of type TYPE.  If IS_TYPE_TAG is true, the tag
2941    is considered to represent all the pointers whose pointed-to types are
2942    in the same alias set class.  Otherwise, the tag represents a single
2943    SSA_NAME pointer variable.  */
2944
2945 static tree
2946 create_memory_tag (tree type, bool is_type_tag)
2947 {
2948   tree tag = create_tag_raw (is_type_tag ? SYMBOL_MEMORY_TAG : NAME_MEMORY_TAG,
2949                              type, (is_type_tag) ? "SMT" : "NMT");
2950
2951   /* By default, memory tags are local variables.  Alias analysis will
2952      determine whether they should be considered globals.  */
2953   DECL_CONTEXT (tag) = current_function_decl;
2954
2955   /* Memory tags are by definition addressable.  */
2956   TREE_ADDRESSABLE (tag) = 1;
2957
2958   set_symbol_mem_tag (tag, NULL_TREE);
2959
2960   /* Add the tag to the symbol table.  */
2961   add_referenced_var (tag);
2962
2963   return tag;
2964 }
2965
2966
2967 /* Create a name memory tag to represent a specific SSA_NAME pointer P_i.
2968    This is used if P_i has been found to point to a specific set of
2969    variables or to a non-aliased memory location like the address returned
2970    by malloc functions.  */
2971
2972 static tree
2973 get_nmt_for (tree ptr)
2974 {
2975   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
2976   tree tag = pi->name_mem_tag;
2977
2978   if (tag == NULL_TREE)
2979     tag = create_memory_tag (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)), false);
2980   return tag;
2981 }
2982
2983
2984 /* Return the symbol memory tag associated to pointer PTR.  A memory
2985    tag is an artificial variable that represents the memory location
2986    pointed-to by PTR.  It is used to model the effects of pointer
2987    de-references on addressable variables.
2988    
2989    AI points to the data gathered during alias analysis.  This
2990    function populates the array AI->POINTERS.  */
2991
2992 static tree
2993 get_smt_for (tree ptr, struct alias_info *ai)
2994 {
2995   size_t i;
2996   tree tag;
2997   tree tag_type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr));
2998   alias_set_type tag_set = get_alias_set (tag_type);
2999
3000   /* To avoid creating unnecessary memory tags, only create one memory tag
3001      per alias set class.  Note that it may be tempting to group
3002      memory tags based on conflicting alias sets instead of
3003      equivalence.  That would be wrong because alias sets are not
3004      necessarily transitive (as demonstrated by the libstdc++ test
3005      23_containers/vector/cons/4.cc).  Given three alias sets A, B, C
3006      such that conflicts (A, B) == true and conflicts (A, C) == true,
3007      it does not necessarily follow that conflicts (B, C) == true.  */
3008   for (i = 0, tag = NULL_TREE; i < ai->num_pointers; i++)
3009     {
3010       struct alias_map_d *curr = ai->pointers[i];
3011       tree curr_tag = symbol_mem_tag (curr->var);
3012       if (tag_set == curr->set)
3013         {
3014           tag = curr_tag;
3015           break;
3016         }
3017     }
3018
3019   /* If VAR cannot alias with any of the existing memory tags, create a new
3020      tag for PTR and add it to the POINTERS array.  */
3021   if (tag == NULL_TREE)
3022     {
3023       struct alias_map_d *alias_map;
3024
3025       /* If PTR did not have a symbol tag already, create a new SMT.*
3026          artificial variable representing the memory location
3027          pointed-to by PTR.  */
3028       tag = symbol_mem_tag (ptr);
3029       if (tag == NULL_TREE)
3030         tag = create_memory_tag (tag_type, true);
3031
3032       /* Add PTR to the POINTERS array.  Note that we are not interested in
3033          PTR's alias set.  Instead, we cache the alias set for the memory that
3034          PTR points to.  */
3035       alias_map = XCNEW (struct alias_map_d);
3036       alias_map->var = ptr;
3037       alias_map->set = tag_set;
3038       ai->pointers[ai->num_pointers++] = alias_map;
3039     }
3040
3041   /* If the pointed-to type is volatile, so is the tag.  */
3042   TREE_THIS_VOLATILE (tag) |= TREE_THIS_VOLATILE (tag_type);
3043
3044   /* Make sure that the symbol tag has the same alias set as the
3045      pointed-to type or at least accesses through the pointer will
3046      alias that set.  The latter can happen after the vectorizer
3047      created pointers of vector type.  */
3048   gcc_assert (tag_set == get_alias_set (tag)
3049               || alias_set_subset_of (tag_set, get_alias_set (tag)));
3050
3051   return tag;
3052 }
3053
3054
3055 /* Create GLOBAL_VAR, an artificial global variable to act as a
3056    representative of all the variables that may be clobbered by function
3057    calls.  */
3058
3059 static void
3060 create_global_var (void)
3061 {
3062   tree global_var = build_decl (VAR_DECL, get_identifier (".GLOBAL_VAR"),
3063                                 void_type_node);
3064   DECL_ARTIFICIAL (global_var) = 1;
3065   TREE_READONLY (global_var) = 0;
3066   DECL_EXTERNAL (global_var) = 1;
3067   TREE_STATIC (global_var) = 1;
3068   TREE_USED (global_var) = 1;
3069   DECL_CONTEXT (global_var) = NULL_TREE;
3070   TREE_THIS_VOLATILE (global_var) = 0;
3071   TREE_ADDRESSABLE (global_var) = 0;
3072
3073   create_var_ann (global_var);
3074   mark_call_clobbered (global_var, ESCAPE_UNKNOWN);
3075   add_referenced_var (global_var);
3076   mark_sym_for_renaming (global_var);
3077   cfun->gimple_df->global_var = global_var;
3078 }
3079
3080
3081 /* Dump alias statistics on FILE.  */
3082
3083 static void 
3084 dump_alias_stats (FILE *file)
3085 {
3086   const char *funcname
3087     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
3088   fprintf (file, "\nAlias statistics for %s\n\n", funcname);
3089   fprintf (file, "Total alias queries:\t%u\n", alias_stats.alias_queries);
3090   fprintf (file, "Total alias mayalias results:\t%u\n", 
3091            alias_stats.alias_mayalias);
3092   fprintf (file, "Total alias noalias results:\t%u\n",
3093            alias_stats.alias_noalias);
3094   fprintf (file, "Total simple queries:\t%u\n",
3095            alias_stats.simple_queries);
3096   fprintf (file, "Total simple resolved:\t%u\n",
3097            alias_stats.simple_resolved);
3098   fprintf (file, "Total TBAA queries:\t%u\n",
3099            alias_stats.tbaa_queries);
3100   fprintf (file, "Total TBAA resolved:\t%u\n",
3101            alias_stats.tbaa_resolved);
3102   fprintf (file, "Total non-addressable structure type queries:\t%u\n",
3103            alias_stats.structnoaddress_queries);
3104   fprintf (file, "Total non-addressable structure type resolved:\t%u\n",
3105            alias_stats.structnoaddress_resolved);
3106 }
3107   
3108
3109 /* Dump alias information on FILE.  */
3110
3111 void
3112 dump_alias_info (FILE *file)
3113 {
3114   size_t i;
3115   const char *funcname
3116     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
3117   referenced_var_iterator rvi;
3118   tree var;
3119
3120   fprintf (file, "\nAlias information for %s\n\n", funcname);
3121
3122   dump_memory_partitions (file);
3123
3124   fprintf (file, "\nFlow-insensitive alias information for %s\n\n", funcname);
3125
3126   fprintf (file, "Aliased symbols\n\n");
3127   
3128   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
3129     {
3130       if (may_be_aliased (var))
3131         dump_variable (file, var);
3132     }
3133
3134   fprintf (file, "\nDereferenced pointers\n\n");
3135
3136   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
3137     if (symbol_mem_tag (var))
3138       dump_variable (file, var);
3139
3140   fprintf (file, "\nSymbol memory tags\n\n");
3141   
3142   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
3143     {
3144       if (TREE_CODE (var) == SYMBOL_MEMORY_TAG)
3145         dump_variable (file, var);
3146     }
3147
3148   fprintf (file, "\n\nFlow-sensitive alias information for %s\n\n", funcname);
3149
3150   fprintf (file, "SSA_NAME pointers\n\n");
3151   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
3152     {
3153       tree ptr = ssa_name (i);
3154       struct ptr_info_def *pi;
3155       
3156       if (ptr == NULL_TREE)
3157         continue;
3158
3159       pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
3160       if (!SSA_NAME_IN_FREE_LIST (ptr)
3161           && pi
3162           && pi->name_mem_tag)
3163         dump_points_to_info_for (file, ptr);
3164     }
3165
3166   fprintf (file, "\nName memory tags\n\n");
3167   
3168   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
3169     {
3170       if (TREE_CODE (var) == NAME_MEMORY_TAG)
3171         dump_variable (file, var);
3172     }
3173
3174   fprintf (file, "\n");
3175 }
3176
3177
3178 /* Dump alias information on stderr.  */
3179
3180 void
3181 debug_alias_info (void)
3182 {
3183   dump_alias_info (stderr);
3184 }
3185
3186
3187 /* Return the alias information associated with pointer T.  It creates a
3188    new instance if none existed.  */
3189
3190 struct ptr_info_def *
3191 get_ptr_info (tree t)
3192 {
3193   struct ptr_info_def *pi;
3194
3195   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)));
3196
3197   pi = SSA_NAME_PTR_INFO (t);
3198   if (pi == NULL)
3199     {
3200       pi = GGC_CNEW (struct ptr_info_def);
3201       SSA_NAME_PTR_INFO (t) = pi;
3202     }
3203
3204   return pi;
3205 }
3206
3207
3208 /* Dump points-to information for SSA_NAME PTR into FILE.  */
3209
3210 void
3211 dump_points_to_info_for (FILE *file, tree ptr)
3212 {
3213   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
3214
3215   print_generic_expr (file, ptr, dump_flags);
3216
3217   if (pi)
3218     {
3219       if (pi->name_mem_tag)
3220         {
3221           fprintf (file, ", name memory tag: ");
3222           print_generic_expr (file, pi->name_mem_tag, dump_flags);
3223         }
3224
3225       if (pi->is_dereferenced)
3226         fprintf (file, ", is dereferenced");
3227
3228       if (pi->value_escapes_p)
3229         fprintf (file, ", its value escapes");
3230
3231       if (pi->pt_anything)
3232         fprintf (file, ", points-to anything");
3233
3234       if (pi->pt_null)
3235         fprintf (file, ", points-to NULL");
3236
3237       if (pi->pt_vars)
3238         {
3239           fprintf (file, ", points-to vars: ");
3240           dump_decl_set (file, pi->pt_vars);
3241         }
3242     }
3243
3244   fprintf (file, "\n");
3245 }
3246
3247
3248 /* Dump points-to information for VAR into stderr.  */
3249
3250 void
3251 debug_points_to_info_for (tree var)
3252 {
3253   dump_points_to_info_for (stderr, var);
3254 }
3255
3256
3257 /* Dump points-to information into FILE.  NOTE: This function is slow, as
3258    it needs to traverse the whole CFG looking for pointer SSA_NAMEs.  */
3259
3260 void
3261 dump_points_to_info (FILE *file)
3262 {
3263   basic_block bb;
3264   block_stmt_iterator si;
3265   ssa_op_iter iter;
3266   const char *fname =
3267     lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
3268   referenced_var_iterator rvi;
3269   tree var;
3270
3271   fprintf (file, "\n\nPointed-to sets for pointers in %s\n\n", fname);
3272
3273   /* First dump points-to information for the default definitions of
3274      pointer variables.  This is necessary because default definitions are
3275      not part of the code.  */
3276   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
3277     {
3278       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
3279         {
3280           tree def = gimple_default_def (cfun, var);
3281           if (def)
3282             dump_points_to_info_for (file, def);
3283         }
3284     }
3285
3286   /* Dump points-to information for every pointer defined in the program.  */
3287   FOR_EACH_BB (bb)
3288     {
3289       tree phi;
3290
3291       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
3292         {
3293           tree ptr = PHI_RESULT (phi);
3294           if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
3295             dump_points_to_info_for (file, ptr);
3296         }
3297
3298         for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
3299           {
3300             tree stmt = bsi_stmt (si);
3301             tree def;
3302             FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3303               if (TREE_CODE (def) == SSA_NAME
3304                   && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (def)))
3305                 dump_points_to_info_for (file, def);
3306           }
3307     }
3308
3309   fprintf (file, "\n");
3310 }
3311
3312
3313 /* Dump points-to info pointed to by PTO into STDERR.  */
3314
3315 void
3316 debug_points_to_info (void)
3317 {
3318   dump_points_to_info (stderr);
3319 }
3320
3321 /* Dump to FILE the list of variables that may be aliasing VAR.  */
3322
3323 void
3324 dump_may_aliases_for (FILE *file, tree var)
3325 {
3326   bitmap aliases;
3327   
3328   aliases = MTAG_ALIASES (var);
3329   if (aliases)
3330     {
3331       bitmap_iterator bi;
3332       unsigned int i;
3333       tree al;
3334
3335       fprintf (file, "{ ");
3336       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (aliases, 0, i, bi)
3337         {
3338           al = referenced_var (i);
3339           print_generic_expr (file, al, dump_flags);
3340           fprintf (file, " ");
3341         }
3342       fprintf (file, "}");
3343     }
3344 }
3345
3346
3347 /* Dump to stderr the list of variables that may be aliasing VAR.  */
3348
3349 void
3350 debug_may_aliases_for (tree var)
3351 {
3352   dump_may_aliases_for (stderr, var);
3353 }
3354
3355
3356 /* Return true if VAR may be aliased.  */
3357
3358 bool
3359 may_be_aliased (tree var)
3360 {
3361   /* Obviously.  */
3362   if (TREE_ADDRESSABLE (var))
3363     return true;
3364
3365   /* Globally visible variables can have their addresses taken by other
3366      translation units.  */
3367   if (MTAG_P (var)
3368       && (MTAG_GLOBAL (var) || TREE_PUBLIC (var)))
3369     return true;
3370   else if (!MTAG_P (var)
3371            && (DECL_EXTERNAL (var) || TREE_PUBLIC (var)))
3372     return true;
3373
3374   /* Automatic variables can't have their addresses escape any other
3375      way.  This must be after the check for global variables, as
3376      extern declarations do not have TREE_STATIC set.  */
3377   if (!TREE_STATIC (var))
3378     return false;
3379
3380   /* If we're in unit-at-a-time mode, then we must have seen all
3381      occurrences of address-of operators, and so we can trust
3382      TREE_ADDRESSABLE.  Otherwise we can only be sure the variable
3383      isn't addressable if it's local to the current function.  */
3384   if (flag_unit_at_a_time)
3385     return false;
3386
3387   if (decl_function_context (var) == current_function_decl)
3388     return false;
3389
3390   return true;
3391 }
3392
3393 /* The following is based on code in add_stmt_operand to ensure that the
3394    same defs/uses/vdefs/vuses will be found after replacing a reference
3395    to var (or ARRAY_REF to var) with an INDIRECT_REF to ptr whose value
3396    is the address of var.  Return a memtag for the ptr, after adding the 
3397    proper may_aliases to it (which are the aliases of var, if it has any,
3398    or var itself).  */
3399
3400 static tree
3401 add_may_alias_for_new_tag (tree tag, tree var)
3402 {
3403   bitmap aliases = NULL;
3404   
3405   if (MTAG_P (var))
3406     aliases = may_aliases (var);
3407
3408   /* Case 1: |aliases| == 1  */
3409   if (aliases
3410       && bitmap_single_bit_set_p (aliases))
3411     {
3412       tree ali = referenced_var (bitmap_first_set_bit (aliases));
3413       if (TREE_CODE (ali) == SYMBOL_MEMORY_TAG)
3414         return ali;
3415     }
3416
3417   /* Case 2: |aliases| == 0  */
3418   if (aliases == NULL)
3419     add_may_alias (tag, var);
3420   else
3421     {
3422       /* Case 3: |aliases| > 1  */
3423       union_alias_set_into (tag, aliases);
3424     }
3425   return tag;
3426 }
3427
3428 /* Create a new symbol tag for PTR.  Construct the may-alias list of
3429    this type tag so that it has the aliasing of VAR according to the
3430    location accessed by EXPR.
3431
3432    Note, the set of aliases represented by the new symbol tag are not
3433    marked for renaming.  */
3434
3435 void
3436 new_type_alias (tree ptr, tree var, tree expr)
3437 {
3438   tree tag_type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr));
3439   tree tag;
3440   tree ali = NULL_TREE;
3441   HOST_WIDE_INT offset, size, maxsize;
3442   tree ref;
3443
3444   gcc_assert (symbol_mem_tag (ptr) == NULL_TREE);
3445   gcc_assert (!MTAG_P (var));
3446
3447   ref = get_ref_base_and_extent (expr, &offset, &size, &maxsize);
3448   gcc_assert (ref);
3449
3450   tag = create_memory_tag (tag_type, true);
3451   set_symbol_mem_tag (ptr, tag);
3452
3453   ali = add_may_alias_for_new_tag (tag, var);
3454
3455   set_symbol_mem_tag (ptr, ali);
3456   MTAG_GLOBAL (tag) = is_global_var (var);
3457 }
3458
3459
3460 /* Reset the call_clobbered flags on our referenced vars.  In
3461    theory, this only needs to be done for globals.  */
3462
3463 static unsigned int
3464 reset_cc_flags (void)
3465 {
3466   tree var;
3467   referenced_var_iterator rvi;
3468
3469   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
3470     var_ann (var)->call_clobbered = false;
3471   return 0;
3472 }
3473
3474 struct gimple_opt_pass pass_reset_cc_flags =
3475 {
3476  {
3477   GIMPLE_PASS,
3478   NULL,          /* name */
3479   NULL,          /* gate */
3480   reset_cc_flags, /* execute */
3481   NULL,                  /* sub */
3482   NULL,                  /* next */
3483   0,                     /* static_pass_number */
3484   0,                     /* tv_id */
3485   PROP_referenced_vars |PROP_cfg, /* properties_required */
3486   0,                     /* properties_provided */
3487   0,                     /* properties_destroyed */
3488   0,                     /* todo_flags_start */
3489   0                      /* todo_flags_finish */
3490  }
3491 };
3492
3493
3494 /* A dummy pass to cause aliases to be computed via TODO_rebuild_alias.  */
3495
3496 struct gimple_opt_pass pass_build_alias =
3497 {
3498  {
3499   GIMPLE_PASS,
3500   "alias",                  /* name */
3501   NULL,                     /* gate */
3502   NULL,                     /* execute */
3503   NULL,                     /* sub */
3504   NULL,                     /* next */
3505   0,                        /* static_pass_number */
3506   0,                        /* tv_id */
3507   PROP_cfg | PROP_ssa,      /* properties_required */
3508   PROP_alias,               /* properties_provided */
3509   0,                        /* properties_destroyed */
3510   0,                        /* todo_flags_start */
3511   TODO_rebuild_alias | TODO_dump_func  /* todo_flags_finish */
3512  }
3513 };