OSDN Git Service

PR c++/21340
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-alias.c
1 /* Alias analysis for trees.
2    Copyright (C) 2004, 2005 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 2, 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 COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
20 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "tm_p.h"
29 #include "hard-reg-set.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "timevar.h"
32 #include "expr.h"
33 #include "ggc.h"
34 #include "langhooks.h"
35 #include "flags.h"
36 #include "function.h"
37 #include "diagnostic.h"
38 #include "tree-dump.h"
39 #include "tree-gimple.h"
40 #include "tree-flow.h"
41 #include "tree-inline.h"
42 #include "tree-pass.h"
43 #include "convert.h"
44 #include "params.h"
45 #include "vec.h"
46
47 /* 'true' after aliases have been computed (see compute_may_aliases).  */
48 bool aliases_computed_p;
49
50 /* Structure to map a variable to its alias set and keep track of the
51    virtual operands that will be needed to represent it.  */
52 struct alias_map_d
53 {
54   /* Variable and its alias set.  */
55   tree var;
56   HOST_WIDE_INT set;
57
58   /* Total number of virtual operands that will be needed to represent
59      all the aliases of VAR.  */
60   long total_alias_vops;
61
62   /* Nonzero if the aliases for this memory tag have been grouped
63      already.  Used in group_aliases.  */
64   unsigned int grouped_p : 1;
65
66   /* Set of variables aliased with VAR.  This is the exact same
67      information contained in VAR_ANN (VAR)->MAY_ALIASES, but in
68      bitmap form to speed up alias grouping.  */
69   sbitmap may_aliases;
70 };
71
72
73 /* Alias information used by compute_may_aliases and its helpers.  */
74 struct alias_info
75 {
76   /* SSA names visited while collecting points-to information.  If bit I
77      is set, it means that SSA variable with version I has already been
78      visited.  */
79   sbitmap ssa_names_visited;
80
81   /* Array of SSA_NAME pointers processed by the points-to collector.  */
82   varray_type processed_ptrs;
83
84   /* Variables whose address is still needed.  */
85   bitmap addresses_needed;
86
87   /* ADDRESSABLE_VARS contains all the global variables and locals that
88      have had their address taken.  */
89   struct alias_map_d **addressable_vars;
90   size_t num_addressable_vars;
91
92   /* POINTERS contains all the _DECL pointers with unique memory tags
93      that have been referenced in the program.  */
94   struct alias_map_d **pointers;
95   size_t num_pointers;
96
97   /* Number of function calls found in the program.  */
98   size_t num_calls_found;
99
100   /* Number of const/pure function calls found in the program.  */
101   size_t num_pure_const_calls_found;
102
103   /* Array of counters to keep track of how many times each pointer has
104      been dereferenced in the program.  This is used by the alias grouping
105      heuristic in compute_flow_insensitive_aliasing.  */
106   varray_type num_references;
107
108   /* Total number of virtual operands that will be needed to represent
109      all the aliases of all the pointers found in the program.  */
110   long total_alias_vops;
111
112   /* Variables that have been written to.  */
113   bitmap written_vars;
114
115   /* Pointers that have been used in an indirect store operation.  */
116   bitmap dereferenced_ptrs_store;
117
118   /* Pointers that have been used in an indirect load operation.  */
119   bitmap dereferenced_ptrs_load;
120 };
121
122
123 /* Counters used to display statistics on alias analysis.  */
124 struct alias_stats_d
125 {
126   unsigned int alias_queries;
127   unsigned int alias_mayalias;
128   unsigned int alias_noalias;
129   unsigned int simple_queries;
130   unsigned int simple_resolved;
131   unsigned int tbaa_queries;
132   unsigned int tbaa_resolved;
133 };
134
135
136 /* Local variables.  */
137 static struct alias_stats_d alias_stats;
138
139 /* Local functions.  */
140 static void compute_flow_insensitive_aliasing (struct alias_info *);
141 static void dump_alias_stats (FILE *);
142 static bool may_alias_p (tree, HOST_WIDE_INT, tree, HOST_WIDE_INT);
143 static tree create_memory_tag (tree type, bool is_type_tag);
144 static tree get_tmt_for (tree, struct alias_info *);
145 static tree get_nmt_for (tree);
146 static void add_may_alias (tree, tree);
147 static void replace_may_alias (tree, size_t, tree);
148 static struct alias_info *init_alias_info (void);
149 static void delete_alias_info (struct alias_info *);
150 static void compute_points_to_and_addr_escape (struct alias_info *);
151 static void compute_flow_sensitive_aliasing (struct alias_info *);
152 static void setup_pointers_and_addressables (struct alias_info *);
153 static bool collect_points_to_info_r (tree, tree, void *);
154 static bool is_escape_site (tree, struct alias_info *);
155 static void add_pointed_to_var (struct alias_info *, tree, tree);
156 static void create_global_var (void);
157 static void collect_points_to_info_for (struct alias_info *, tree);
158 static void maybe_create_global_var (struct alias_info *ai);
159 static void group_aliases (struct alias_info *);
160 static void set_pt_anything (tree ptr);
161 static void set_pt_malloc (tree ptr);
162
163 /* Global declarations.  */
164
165 /* Call clobbered variables in the function.  If bit I is set, then
166    REFERENCED_VARS (I) is call-clobbered.  */
167 bitmap call_clobbered_vars;
168
169 /* Addressable variables in the function.  If bit I is set, then
170    REFERENCED_VARS (I) has had its address taken.  Note that
171    CALL_CLOBBERED_VARS and ADDRESSABLE_VARS are not related.  An
172    addressable variable is not necessarily call-clobbered (e.g., a
173    local addressable whose address does not escape) and not all
174    call-clobbered variables are addressable (e.g., a local static
175    variable).  */
176 bitmap addressable_vars;
177
178 /* When the program has too many call-clobbered variables and call-sites,
179    this variable is used to represent the clobbering effects of function
180    calls.  In these cases, all the call clobbered variables in the program
181    are forced to alias this variable.  This reduces compile times by not
182    having to keep track of too many V_MAY_DEF expressions at call sites.  */
183 tree global_var;
184
185
186 /* Compute may-alias information for every variable referenced in function
187    FNDECL.
188
189    Alias analysis proceeds in 3 main phases:
190
191    1- Points-to and escape analysis.
192
193    This phase walks the use-def chains in the SSA web looking for three
194    things:
195
196         * Assignments of the form P_i = &VAR
197         * Assignments of the form P_i = malloc()
198         * Pointers and ADDR_EXPR that escape the current function.
199
200    The concept of 'escaping' is the same one used in the Java world.  When
201    a pointer or an ADDR_EXPR escapes, it means that it has been exposed
202    outside of the current function.  So, assignment to global variables,
203    function arguments and returning a pointer are all escape sites, as are
204    conversions between pointers and integers.
205
206    This is where we are currently limited.  Since not everything is renamed
207    into SSA, we lose track of escape properties when a pointer is stashed
208    inside a field in a structure, for instance.  In those cases, we are
209    assuming that the pointer does escape.
210
211    We use escape analysis to determine whether a variable is
212    call-clobbered.  Simply put, if an ADDR_EXPR escapes, then the variable
213    is call-clobbered.  If a pointer P_i escapes, then all the variables
214    pointed-to by P_i (and its memory tag) also escape.
215
216    2- Compute flow-sensitive aliases
217
218    We have two classes of memory tags.  Memory tags associated with the
219    pointed-to data type of the pointers in the program.  These tags are
220    called "type memory tag" (TMT).  The other class are those associated
221    with SSA_NAMEs, called "name memory tag" (NMT). The basic idea is that
222    when adding operands for an INDIRECT_REF *P_i, we will first check
223    whether P_i has a name tag, if it does we use it, because that will have
224    more precise aliasing information.  Otherwise, we use the standard type
225    tag.
226
227    In this phase, we go through all the pointers we found in points-to
228    analysis and create alias sets for the name memory tags associated with
229    each pointer P_i.  If P_i escapes, we mark call-clobbered the variables
230    it points to and its tag.
231
232
233    3- Compute flow-insensitive aliases
234
235    This pass will compare the alias set of every type memory tag and every
236    addressable variable found in the program.  Given a type memory tag TMT
237    and an addressable variable V.  If the alias sets of TMT and V conflict
238    (as computed by may_alias_p), then V is marked as an alias tag and added
239    to the alias set of TMT.
240
241    For instance, consider the following function:
242
243             foo (int i)
244             {
245               int *p, a, b;
246             
247               if (i > 10)
248                 p = &a;
249               else
250                 p = &b;
251             
252               *p = 3;
253               a = b + 2;
254               return *p;
255             }
256
257    After aliasing analysis has finished, the type memory tag for pointer
258    'p' will have two aliases, namely variables 'a' and 'b'.  Every time
259    pointer 'p' is dereferenced, we want to mark the operation as a
260    potential reference to 'a' and 'b'.
261
262             foo (int i)
263             {
264               int *p, a, b;
265
266               if (i_2 > 10)
267                 p_4 = &a;
268               else
269                 p_6 = &b;
270               # p_1 = PHI <p_4(1), p_6(2)>;
271
272               # a_7 = V_MAY_DEF <a_3>;
273               # b_8 = V_MAY_DEF <b_5>;
274               *p_1 = 3;
275
276               # a_9 = V_MAY_DEF <a_7>
277               # VUSE <b_8>
278               a_9 = b_8 + 2;
279
280               # VUSE <a_9>;
281               # VUSE <b_8>;
282               return *p_1;
283             }
284
285    In certain cases, the list of may aliases for a pointer may grow too
286    large.  This may cause an explosion in the number of virtual operands
287    inserted in the code.  Resulting in increased memory consumption and
288    compilation time.
289
290    When the number of virtual operands needed to represent aliased
291    loads and stores grows too large (configurable with @option{--param
292    max-aliased-vops}), alias sets are grouped to avoid severe
293    compile-time slow downs and memory consumption.  See group_aliases.  */
294
295 static void
296 compute_may_aliases (void)
297 {
298   struct alias_info *ai;
299   
300   memset (&alias_stats, 0, sizeof (alias_stats));
301
302   /* Initialize aliasing information.  */
303   ai = init_alias_info ();
304
305   /* For each pointer P_i, determine the sets of variables that P_i may
306      point-to.  For every addressable variable V, determine whether the
307      address of V escapes the current function, making V call-clobbered
308      (i.e., whether &V is stored in a global variable or if its passed as a
309      function call argument).  */
310   compute_points_to_and_addr_escape (ai);
311
312   /* Collect all pointers and addressable variables, compute alias sets,
313      create memory tags for pointers and promote variables whose address is
314      not needed anymore.  */
315   setup_pointers_and_addressables (ai);
316
317   /* Compute flow-sensitive, points-to based aliasing for all the name
318      memory tags.  Note that this pass needs to be done before flow
319      insensitive analysis because it uses the points-to information
320      gathered before to mark call-clobbered type tags.  */
321   compute_flow_sensitive_aliasing (ai);
322
323   /* Compute type-based flow-insensitive aliasing for all the type
324      memory tags.  */
325   compute_flow_insensitive_aliasing (ai);
326
327   /* If the program has too many call-clobbered variables and/or function
328      calls, create .GLOBAL_VAR and use it to model call-clobbering
329      semantics at call sites.  This reduces the number of virtual operands
330      considerably, improving compile times at the expense of lost
331      aliasing precision.  */
332   maybe_create_global_var (ai);
333
334   /* Debugging dumps.  */
335   if (dump_file)
336     {
337       dump_referenced_vars (dump_file);
338       if (dump_flags & TDF_STATS)
339         dump_alias_stats (dump_file);
340       dump_points_to_info (dump_file);
341       dump_alias_info (dump_file);
342     }
343
344   /* Deallocate memory used by aliasing data structures.  */
345   delete_alias_info (ai);
346
347   {
348     block_stmt_iterator bsi;
349     basic_block bb;
350     FOR_EACH_BB (bb)
351       {
352         for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
353           {
354             update_stmt_if_modified (bsi_stmt (bsi));
355           }
356       }
357   }
358
359 }
360
361 struct tree_opt_pass pass_may_alias = 
362 {
363   "alias",                              /* name */
364   NULL,                                 /* gate */
365   compute_may_aliases,                  /* execute */
366   NULL,                                 /* sub */
367   NULL,                                 /* next */
368   0,                                    /* static_pass_number */
369   TV_TREE_MAY_ALIAS,                    /* tv_id */
370   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
371   PROP_alias,                           /* properties_provided */
372   0,                                    /* properties_destroyed */
373   0,                                    /* todo_flags_start */
374   TODO_dump_func | TODO_update_ssa
375     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
376     | TODO_verify_stmts,                /* todo_flags_finish */
377   0                                     /* letter */
378 };
379
380
381 /* Data structure used to count the number of dereferences to PTR
382    inside an expression.  */
383 struct count_ptr_d
384 {
385   tree ptr;
386   unsigned count;
387 };
388
389
390 /* Helper for count_uses_and_derefs.  Called by walk_tree to look for
391    (ALIGN/MISALIGNED_)INDIRECT_REF nodes for the pointer passed in DATA.  */
392
393 static tree
394 count_ptr_derefs (tree *tp, int *walk_subtrees ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
395 {
396   struct count_ptr_d *count_p = (struct count_ptr_d *) data;
397
398   if (INDIRECT_REF_P (*tp) && TREE_OPERAND (*tp, 0) == count_p->ptr)
399     count_p->count++;
400
401   return NULL_TREE;
402 }
403
404
405 /* Count the number of direct and indirect uses for pointer PTR in
406    statement STMT.  The two counts are stored in *NUM_USES_P and
407    *NUM_DEREFS_P respectively.  *IS_STORE_P is set to 'true' if at
408    least one of those dereferences is a store operation.  */
409
410 void
411 count_uses_and_derefs (tree ptr, tree stmt, unsigned *num_uses_p,
412                        unsigned *num_derefs_p, bool *is_store)
413 {
414   ssa_op_iter i;
415   tree use;
416
417   *num_uses_p = 0;
418   *num_derefs_p = 0;
419   *is_store = false;
420
421   /* Find out the total number of uses of PTR in STMT.  */
422   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
423     if (use == ptr)
424       (*num_uses_p)++;
425
426   /* Now count the number of indirect references to PTR.  This is
427      truly awful, but we don't have much choice.  There are no parent
428      pointers inside INDIRECT_REFs, so an expression like
429      '*x_1 = foo (x_1, *x_1)' needs to be traversed piece by piece to
430      find all the indirect and direct uses of x_1 inside.  The only
431      shortcut we can take is the fact that GIMPLE only allows
432      INDIRECT_REFs inside the expressions below.  */
433   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
434       || (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR
435           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == MODIFY_EXPR)
436       || TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR
437       || TREE_CODE (stmt) == CALL_EXPR)
438     {
439       tree lhs, rhs;
440
441       if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
442         {
443           lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
444           rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
445         }
446       else if (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR)
447         {
448           tree e = TREE_OPERAND (stmt, 0);
449           lhs = TREE_OPERAND (e, 0);
450           rhs = TREE_OPERAND (e, 1);
451         }
452       else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
453         {
454           lhs = ASM_OUTPUTS (stmt);
455           rhs = ASM_INPUTS (stmt);
456         }
457       else
458         {
459           lhs = NULL_TREE;
460           rhs = stmt;
461         }
462
463       if (lhs && (TREE_CODE (lhs) == TREE_LIST || EXPR_P (lhs)))
464         {
465           struct count_ptr_d count;
466           count.ptr = ptr;
467           count.count = 0;
468           walk_tree (&lhs, count_ptr_derefs, &count, NULL);
469           *is_store = true;
470           *num_derefs_p = count.count;
471         }
472
473       if (rhs && (TREE_CODE (rhs) == TREE_LIST || EXPR_P (rhs)))
474         {
475           struct count_ptr_d count;
476           count.ptr = ptr;
477           count.count = 0;
478           walk_tree (&rhs, count_ptr_derefs, &count, NULL);
479           *num_derefs_p += count.count;
480         }
481     }
482
483   gcc_assert (*num_uses_p >= *num_derefs_p);
484 }
485
486
487 /* Initialize the data structures used for alias analysis.  */
488
489 static struct alias_info *
490 init_alias_info (void)
491 {
492   struct alias_info *ai;
493
494   ai = xcalloc (1, sizeof (struct alias_info));
495   ai->ssa_names_visited = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
496   sbitmap_zero (ai->ssa_names_visited);
497   VARRAY_TREE_INIT (ai->processed_ptrs, 50, "processed_ptrs");
498   ai->addresses_needed = BITMAP_ALLOC (NULL);
499   VARRAY_UINT_INIT (ai->num_references, num_referenced_vars, "num_references");
500   ai->written_vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
501   ai->dereferenced_ptrs_store = BITMAP_ALLOC (NULL);
502   ai->dereferenced_ptrs_load = BITMAP_ALLOC (NULL);
503
504   /* If aliases have been computed before, clear existing information.  */
505   if (aliases_computed_p)
506     {
507       unsigned i;
508   
509       /* Similarly, clear the set of addressable variables.  In this
510          case, we can just clear the set because addressability is
511          only computed here.  */
512       bitmap_clear (addressable_vars);
513
514       /* Clear flow-insensitive alias information from each symbol.  */
515       for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
516         {
517           tree var = referenced_var (i);
518           var_ann_t ann = var_ann (var);
519
520           ann->is_alias_tag = 0;
521           ann->may_aliases = NULL;
522
523           /* Since we are about to re-discover call-clobbered
524              variables, clear the call-clobbered flag.  Variables that
525              are intrinsically call-clobbered (globals, local statics,
526              etc) will not be marked by the aliasing code, so we can't
527              remove them from CALL_CLOBBERED_VARS.  
528
529              NB: STRUCT_FIELDS are still call clobbered if they are for
530              a global variable, so we *don't* clear their call clobberedness
531              just because they are tags, though we will clear it if they
532              aren't for global variables.  */
533           if (ann->mem_tag_kind == NAME_TAG 
534               || ann->mem_tag_kind == TYPE_TAG 
535               || !is_global_var (var))
536             clear_call_clobbered (var);
537         }
538
539       /* Clear flow-sensitive points-to information from each SSA name.  */
540       for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
541         {
542           tree name = ssa_name (i);
543
544           if (!name || !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (name)))
545             continue;
546
547           if (SSA_NAME_PTR_INFO (name))
548             {
549               struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (name);
550
551               /* Clear all the flags but keep the name tag to
552                  avoid creating new temporaries unnecessarily.  If
553                  this pointer is found to point to a subset or
554                  superset of its former points-to set, then a new
555                  tag will need to be created in create_name_tags.  */
556               pi->pt_anything = 0;
557               pi->pt_malloc = 0;
558               pi->pt_null = 0;
559               pi->value_escapes_p = 0;
560               pi->is_dereferenced = 0;
561               if (pi->pt_vars)
562                 bitmap_clear (pi->pt_vars);
563             }
564         }
565     }
566
567   /* Next time, we will need to reset alias information.  */
568   aliases_computed_p = true;
569
570   return ai;
571 }
572
573
574 /* Deallocate memory used by alias analysis.  */
575
576 static void
577 delete_alias_info (struct alias_info *ai)
578 {
579   size_t i;
580
581   sbitmap_free (ai->ssa_names_visited);
582   ai->processed_ptrs = NULL;
583   BITMAP_FREE (ai->addresses_needed);
584
585   for (i = 0; i < ai->num_addressable_vars; i++)
586     {
587       sbitmap_free (ai->addressable_vars[i]->may_aliases);
588       free (ai->addressable_vars[i]);
589     }
590   free (ai->addressable_vars);
591
592   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
593     {
594       sbitmap_free (ai->pointers[i]->may_aliases);
595       free (ai->pointers[i]);
596     }
597   free (ai->pointers);
598
599   ai->num_references = NULL;
600   BITMAP_FREE (ai->written_vars);
601   BITMAP_FREE (ai->dereferenced_ptrs_store);
602   BITMAP_FREE (ai->dereferenced_ptrs_load);
603
604   free (ai);
605 }
606
607
608 /* Walk use-def chains for pointer PTR to determine what variables is PTR
609    pointing to.  */
610
611 static void
612 collect_points_to_info_for (struct alias_info *ai, tree ptr)
613 {
614   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)));
615
616   if (!TEST_BIT (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (ptr)))
617     {
618       SET_BIT (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (ptr));
619       walk_use_def_chains (ptr, collect_points_to_info_r, ai, true);
620       VARRAY_PUSH_TREE (ai->processed_ptrs, ptr);
621     }
622 }
623
624
625 /* Traverse use-def links for all the pointers in the program to collect
626    address escape and points-to information.
627    
628    This is loosely based on the same idea described in R. Hasti and S.
629    Horwitz, ``Using static single assignment form to improve
630    flow-insensitive pointer analysis,'' in SIGPLAN Conference on
631    Programming Language Design and Implementation, pp. 97-105, 1998.  */
632
633 static void
634 compute_points_to_and_addr_escape (struct alias_info *ai)
635 {
636   basic_block bb;
637   unsigned i;
638   tree op;
639   ssa_op_iter iter;
640
641   timevar_push (TV_TREE_PTA);
642
643   FOR_EACH_BB (bb)
644     {
645       block_stmt_iterator si;
646
647       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
648         {
649           bitmap addr_taken;
650           tree stmt = bsi_stmt (si);
651           bool stmt_escapes_p = is_escape_site (stmt, ai);
652           bitmap_iterator bi;
653
654           /* Mark all the variables whose address are taken by the
655              statement.  Note that this will miss all the addresses taken
656              in PHI nodes (those are discovered while following the use-def
657              chains).  */
658           addr_taken = addresses_taken (stmt);
659           if (addr_taken)
660             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (addr_taken, 0, i, bi)
661               {
662                 tree var = referenced_var (i);
663                 bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, var_ann (var)->uid);
664                 if (stmt_escapes_p)
665                   mark_call_clobbered (var);
666               }
667
668           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_USE)
669             {
670               var_ann_t v_ann = var_ann (SSA_NAME_VAR (op));
671               struct ptr_info_def *pi;
672               bool is_store;
673               unsigned num_uses, num_derefs;
674
675               /* If the operand's variable may be aliased, keep track
676                  of how many times we've referenced it.  This is used
677                  for alias grouping in compute_flow_sensitive_aliasing.
678                  Note that we don't need to grow AI->NUM_REFERENCES
679                  because we are processing regular variables, not
680                  memory tags (the array's initial size is set to
681                  NUM_REFERENCED_VARS).  */
682               if (may_be_aliased (SSA_NAME_VAR (op)))
683                 (VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid))++;
684
685               if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
686                 continue;
687
688               collect_points_to_info_for (ai, op);
689
690               pi = SSA_NAME_PTR_INFO (op);
691               count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_derefs,
692                                      &is_store);
693
694               if (num_derefs > 0)
695                 {
696                   /* Mark OP as dereferenced.  In a subsequent pass,
697                      dereferenced pointers that point to a set of
698                      variables will be assigned a name tag to alias
699                      all the variables OP points to.  */
700                   pi->is_dereferenced = 1;
701
702                   /* Keep track of how many time we've dereferenced each
703                      pointer.  Again, we don't need to grow
704                      AI->NUM_REFERENCES because we're processing
705                      existing program variables.  */
706                   (VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid))++;
707
708                   /* If this is a store operation, mark OP as being
709                      dereferenced to store, otherwise mark it as being
710                      dereferenced to load.  */
711                   if (is_store)
712                     bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid);
713                   else
714                     bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_load, v_ann->uid);
715                 }
716
717               if (stmt_escapes_p && num_derefs < num_uses)
718                 {
719                   /* If STMT is an escape point and STMT contains at
720                      least one direct use of OP, then the value of OP
721                      escapes and so the pointed-to variables need to
722                      be marked call-clobbered.  */
723                   pi->value_escapes_p = 1;
724
725                   /* If the statement makes a function call, assume
726                      that pointer OP will be dereferenced in a store
727                      operation inside the called function.  */
728                   if (get_call_expr_in (stmt))
729                     {
730                       bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid);
731                       pi->is_dereferenced = 1;
732                     }
733                 }
734             }
735
736           /* Update reference counter for definitions to any
737              potentially aliased variable.  This is used in the alias
738              grouping heuristics.  */
739           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
740             {
741               tree var = SSA_NAME_VAR (op);
742               var_ann_t ann = var_ann (var);
743               bitmap_set_bit (ai->written_vars, ann->uid);
744               if (may_be_aliased (var))
745                 (VARRAY_UINT (ai->num_references, ann->uid))++;
746
747               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
748                 collect_points_to_info_for (ai, op);
749             }
750
751           /* Mark variables in V_MAY_DEF operands as being written to.  */
752           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
753             {
754               tree var = DECL_P (op) ? op : SSA_NAME_VAR (op);
755               var_ann_t ann = var_ann (var);
756               bitmap_set_bit (ai->written_vars, ann->uid);
757             }
758             
759           /* After promoting variables and computing aliasing we will
760              need to re-scan most statements.  FIXME: Try to minimize the
761              number of statements re-scanned.  It's not really necessary to
762              re-scan *all* statements.  */
763           mark_stmt_modified (stmt);
764         }
765     }
766
767   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
768 }
769
770
771 /* Create name tags for all the pointers that have been dereferenced.
772    We only create a name tag for a pointer P if P is found to point to
773    a set of variables (so that we can alias them to *P) or if it is
774    the result of a call to malloc (which means that P cannot point to
775    anything else nor alias any other variable).
776
777    If two pointers P and Q point to the same set of variables, they
778    are assigned the same name tag.  */
779
780 static void
781 create_name_tags (struct alias_info *ai)
782 {
783   size_t i;
784
785   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
786     {
787       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
788       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
789
790       if (pi->pt_anything || !pi->is_dereferenced)
791         {
792           /* No name tags for pointers that have not been
793              dereferenced or point to an arbitrary location.  */
794           pi->name_mem_tag = NULL_TREE;
795           continue;
796         }
797
798       if (pi->pt_vars && !bitmap_empty_p (pi->pt_vars))
799         {
800           size_t j;
801           tree old_name_tag = pi->name_mem_tag;
802
803           /* If PTR points to a set of variables, check if we don't
804              have another pointer Q with the same points-to set before
805              creating a tag.  If so, use Q's tag instead of creating a
806              new one.
807
808              This is important for not creating unnecessary symbols
809              and also for copy propagation.  If we ever need to
810              propagate PTR into Q or vice-versa, we would run into
811              problems if they both had different name tags because
812              they would have different SSA version numbers (which
813              would force us to take the name tags in and out of SSA).  */
814           for (j = 0; j < i; j++)
815             {
816               tree q = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, j);
817               struct ptr_info_def *qi = SSA_NAME_PTR_INFO (q);
818
819               if (qi
820                   && qi->pt_vars
821                   && qi->name_mem_tag
822                   && bitmap_equal_p (pi->pt_vars, qi->pt_vars))
823                 {
824                   pi->name_mem_tag = qi->name_mem_tag;
825                   break;
826                 }
827             }
828
829           /* If we didn't find a pointer with the same points-to set
830              as PTR, create a new name tag if needed.  */
831           if (pi->name_mem_tag == NULL_TREE)
832             pi->name_mem_tag = get_nmt_for (ptr);
833
834           /* If the new name tag computed for PTR is different than
835              the old name tag that it used to have, then the old tag
836              needs to be removed from the IL, so we mark it for
837              renaming.  */
838           if (old_name_tag && old_name_tag != pi->name_mem_tag)
839             mark_sym_for_renaming (old_name_tag);
840         }
841       else if (pi->pt_malloc)
842         {
843           /* Otherwise, create a unique name tag for this pointer.  */
844           pi->name_mem_tag = get_nmt_for (ptr);
845         }
846       else
847         {
848           /* Only pointers that may point to malloc or other variables
849              may receive a name tag.  If the pointer does not point to
850              a known spot, we should use type tags.  */
851           set_pt_anything (ptr);
852           continue;
853         }
854
855       TREE_THIS_VOLATILE (pi->name_mem_tag)
856           |= TREE_THIS_VOLATILE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)));
857
858       /* Mark the new name tag for renaming.  */
859       mark_sym_for_renaming (pi->name_mem_tag);
860     }
861 }
862
863
864
865 /* For every pointer P_i in AI->PROCESSED_PTRS, create may-alias sets for
866    the name memory tag (NMT) associated with P_i.  If P_i escapes, then its
867    name tag and the variables it points-to are call-clobbered.  Finally, if
868    P_i escapes and we could not determine where it points to, then all the
869    variables in the same alias set as *P_i are marked call-clobbered.  This
870    is necessary because we must assume that P_i may take the address of any
871    variable in the same alias set.  */
872
873 static void
874 compute_flow_sensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
875 {
876   size_t i;
877
878   create_name_tags (ai);
879
880   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
881     {
882       unsigned j;
883       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
884       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
885       var_ann_t v_ann = var_ann (SSA_NAME_VAR (ptr));
886       bitmap_iterator bi;
887
888       if (pi->value_escapes_p || pi->pt_anything)
889         {
890           /* If PTR escapes or may point to anything, then its associated
891              memory tags and pointed-to variables are call-clobbered.  */
892           if (pi->name_mem_tag)
893             mark_call_clobbered (pi->name_mem_tag);
894
895           if (v_ann->type_mem_tag)
896             mark_call_clobbered (v_ann->type_mem_tag);
897
898           if (pi->pt_vars)
899             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, j, bi)
900               {
901                 mark_call_clobbered (referenced_var (j));
902               }
903         }
904
905       /* Set up aliasing information for PTR's name memory tag (if it has
906          one).  Note that only pointers that have been dereferenced will
907          have a name memory tag.  */
908       if (pi->name_mem_tag && pi->pt_vars)
909         EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, j, bi)
910           {
911             add_may_alias (pi->name_mem_tag, referenced_var (j));
912             add_may_alias (v_ann->type_mem_tag, referenced_var (j));
913           }
914
915       /* If the name tag is call clobbered, so is the type tag
916          associated with the base VAR_DECL.  */
917       if (pi->name_mem_tag
918           && v_ann->type_mem_tag
919           && is_call_clobbered (pi->name_mem_tag))
920         mark_call_clobbered (v_ann->type_mem_tag);
921     }
922 }
923
924
925 /* Compute type-based alias sets.  Traverse all the pointers and
926    addressable variables found in setup_pointers_and_addressables.
927    
928    For every pointer P in AI->POINTERS and addressable variable V in
929    AI->ADDRESSABLE_VARS, add V to the may-alias sets of P's type
930    memory tag (TMT) if their alias sets conflict.  V is then marked as
931    an alias tag so that the operand scanner knows that statements
932    containing V have aliased operands.  */
933
934 static void
935 compute_flow_insensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
936 {
937   size_t i;
938
939   /* Initialize counter for the total number of virtual operands that
940      aliasing will introduce.  When AI->TOTAL_ALIAS_VOPS goes beyond the
941      threshold set by --params max-alias-vops, we enable alias
942      grouping.  */
943   ai->total_alias_vops = 0;
944
945   /* For every pointer P, determine which addressable variables may alias
946      with P's type memory tag.  */
947   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
948     {
949       size_t j;
950       struct alias_map_d *p_map = ai->pointers[i];
951       tree tag = var_ann (p_map->var)->type_mem_tag;
952       var_ann_t tag_ann = var_ann (tag);
953
954       p_map->total_alias_vops = 0;
955       p_map->may_aliases = sbitmap_alloc (num_referenced_vars);
956       sbitmap_zero (p_map->may_aliases);
957
958       for (j = 0; j < ai->num_addressable_vars; j++)
959         {
960           struct alias_map_d *v_map;
961           var_ann_t v_ann;
962           tree var;
963           bool tag_stored_p, var_stored_p;
964           
965           v_map = ai->addressable_vars[j];
966           var = v_map->var;
967           v_ann = var_ann (var);
968
969           /* Skip memory tags and variables that have never been
970              written to.  We also need to check if the variables are
971              call-clobbered because they may be overwritten by
972              function calls.
973
974              Note this is effectively random accessing elements in
975              the sparse bitset, which can be highly inefficient.
976              So we first check the call_clobbered status of the
977              tag and variable before querying the bitmap.  */
978           tag_stored_p = is_call_clobbered (tag)
979                          || bitmap_bit_p (ai->written_vars, tag_ann->uid);
980           var_stored_p = is_call_clobbered (var)
981                          || bitmap_bit_p (ai->written_vars, v_ann->uid);
982           if (!tag_stored_p && !var_stored_p)
983             continue;
984
985           if (may_alias_p (p_map->var, p_map->set, var, v_map->set))
986             {
987               subvar_t svars;
988               size_t num_tag_refs, num_var_refs;
989
990               num_tag_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, tag_ann->uid);
991               num_var_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid);
992
993               /* Add VAR to TAG's may-aliases set.  */
994
995               /* If this is an aggregate, we may have subvariables for it
996                  that need to be pointed to.  */
997               if (var_can_have_subvars (var)
998                   && (svars = get_subvars_for_var (var)))
999                 {
1000                   subvar_t sv;
1001
1002                   for (sv = svars; sv; sv = sv->next)
1003                     {
1004                       add_may_alias (tag, sv->var);
1005                       /* Update the bitmap used to represent TAG's alias set
1006                          in case we need to group aliases.  */
1007                       SET_BIT (p_map->may_aliases, var_ann (sv->var)->uid);
1008                     }
1009                 }
1010               else
1011                 {
1012                   add_may_alias (tag, var);
1013                   /* Update the bitmap used to represent TAG's alias set
1014                      in case we need to group aliases.  */
1015                   SET_BIT (p_map->may_aliases, var_ann (var)->uid);
1016                 }
1017
1018               /* Update the total number of virtual operands due to
1019                  aliasing.  Since we are adding one more alias to TAG's
1020                  may-aliases set, the total number of virtual operands due
1021                  to aliasing will be increased by the number of references
1022                  made to VAR and TAG (every reference to TAG will also
1023                  count as a reference to VAR).  */
1024               ai->total_alias_vops += (num_var_refs + num_tag_refs);
1025               p_map->total_alias_vops += (num_var_refs + num_tag_refs);
1026
1027
1028             }
1029         }
1030     }
1031
1032   /* Since this analysis is based exclusively on symbols, it fails to
1033      handle cases where two pointers P and Q have different memory
1034      tags with conflicting alias set numbers but no aliased symbols in
1035      common.
1036
1037      For example, suppose that we have two memory tags TMT.1 and TMT.2
1038      such that
1039      
1040                 may-aliases (TMT.1) = { a }
1041                 may-aliases (TMT.2) = { b }
1042
1043      and the alias set number of TMT.1 conflicts with that of TMT.2.
1044      Since they don't have symbols in common, loads and stores from
1045      TMT.1 and TMT.2 will seem independent of each other, which will
1046      lead to the optimizers making invalid transformations (see
1047      testsuite/gcc.c-torture/execute/pr15262-[12].c).
1048
1049      To avoid this problem, we do a final traversal of AI->POINTERS
1050      looking for pairs of pointers that have no aliased symbols in
1051      common and yet have conflicting alias set numbers.  */
1052   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
1053     {
1054       size_t j;
1055       struct alias_map_d *p_map1 = ai->pointers[i];
1056       tree tag1 = var_ann (p_map1->var)->type_mem_tag;
1057       sbitmap may_aliases1 = p_map1->may_aliases;
1058
1059       for (j = i + 1; j < ai->num_pointers; j++)
1060         {
1061           struct alias_map_d *p_map2 = ai->pointers[j];
1062           tree tag2 = var_ann (p_map2->var)->type_mem_tag;
1063           sbitmap may_aliases2 = p_map2->may_aliases;
1064
1065           /* If the pointers may not point to each other, do nothing.  */
1066           if (!may_alias_p (p_map1->var, p_map1->set, tag2, p_map2->set))
1067             continue;
1068
1069           /* The two pointers may alias each other.  If they already have
1070              symbols in common, do nothing.  */
1071           if (sbitmap_any_common_bits (may_aliases1, may_aliases2))
1072             continue;
1073
1074           if (sbitmap_first_set_bit (may_aliases2) >= 0)
1075             {
1076               size_t k;
1077
1078               /* Add all the aliases for TAG2 into TAG1's alias set.
1079                  FIXME, update grouping heuristic counters.  */
1080               EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (may_aliases2, 0, k,
1081                   add_may_alias (tag1, referenced_var (k)));
1082               sbitmap_a_or_b (may_aliases1, may_aliases1, may_aliases2);
1083             }
1084           else
1085             {
1086               /* Since TAG2 does not have any aliases of its own, add
1087                  TAG2 itself to the alias set of TAG1.  */
1088               add_may_alias (tag1, tag2);
1089               SET_BIT (may_aliases1, var_ann (tag2)->uid);
1090             }
1091         }
1092     }
1093
1094   if (dump_file)
1095     fprintf (dump_file, "%s: Total number of aliased vops: %ld\n",
1096              get_name (current_function_decl),
1097              ai->total_alias_vops);
1098
1099   /* Determine if we need to enable alias grouping.  */
1100   if (ai->total_alias_vops >= MAX_ALIASED_VOPS)
1101     group_aliases (ai);
1102 }
1103
1104
1105 /* Comparison function for qsort used in group_aliases.  */
1106
1107 static int
1108 total_alias_vops_cmp (const void *p, const void *q)
1109 {
1110   const struct alias_map_d **p1 = (const struct alias_map_d **)p;
1111   const struct alias_map_d **p2 = (const struct alias_map_d **)q;
1112   long n1 = (*p1)->total_alias_vops;
1113   long n2 = (*p2)->total_alias_vops;
1114
1115   /* We want to sort in descending order.  */
1116   return (n1 > n2 ? -1 : (n1 == n2) ? 0 : 1);
1117 }
1118
1119 /* Group all the aliases for TAG to make TAG represent all the
1120    variables in its alias set.  Update the total number
1121    of virtual operands due to aliasing (AI->TOTAL_ALIAS_VOPS).  This
1122    function will make TAG be the unique alias tag for all the
1123    variables in its may-aliases.  So, given:
1124
1125         may-aliases(TAG) = { V1, V2, V3 }
1126
1127    This function will group the variables into:
1128
1129         may-aliases(V1) = { TAG }
1130         may-aliases(V2) = { TAG }
1131         may-aliases(V2) = { TAG }  */
1132
1133 static void
1134 group_aliases_into (tree tag, sbitmap tag_aliases, struct alias_info *ai)
1135 {
1136   size_t i;
1137   var_ann_t tag_ann = var_ann (tag);
1138   size_t num_tag_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, tag_ann->uid);
1139
1140   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (tag_aliases, 0, i,
1141     {
1142       tree var = referenced_var (i);
1143       var_ann_t ann = var_ann (var);
1144
1145       /* Make TAG the unique alias of VAR.  */
1146       ann->is_alias_tag = 0;
1147       ann->may_aliases = NULL;
1148
1149       /* Note that VAR and TAG may be the same if the function has no
1150          addressable variables (see the discussion at the end of
1151          setup_pointers_and_addressables).  */
1152       if (var != tag)
1153         add_may_alias (var, tag);
1154
1155       /* Reduce total number of virtual operands contributed
1156          by TAG on behalf of VAR.  Notice that the references to VAR
1157          itself won't be removed.  We will merely replace them with
1158          references to TAG.  */
1159       ai->total_alias_vops -= num_tag_refs;
1160     });
1161
1162   /* We have reduced the number of virtual operands that TAG makes on
1163      behalf of all the variables formerly aliased with it.  However,
1164      we have also "removed" all the virtual operands for TAG itself,
1165      so we add them back.  */
1166   ai->total_alias_vops += num_tag_refs;
1167
1168   /* TAG no longer has any aliases.  */
1169   tag_ann->may_aliases = NULL;
1170 }
1171
1172
1173 /* Group may-aliases sets to reduce the number of virtual operands due
1174    to aliasing.
1175
1176      1- Sort the list of pointers in decreasing number of contributed
1177         virtual operands.
1178
1179      2- Take the first entry in AI->POINTERS and revert the role of
1180         the memory tag and its aliases.  Usually, whenever an aliased
1181         variable Vi is found to alias with a memory tag T, we add Vi
1182         to the may-aliases set for T.  Meaning that after alias
1183         analysis, we will have:
1184
1185                 may-aliases(T) = { V1, V2, V3, ..., Vn }
1186
1187         This means that every statement that references T, will get 'n'
1188         virtual operands for each of the Vi tags.  But, when alias
1189         grouping is enabled, we make T an alias tag and add it to the
1190         alias set of all the Vi variables:
1191
1192                 may-aliases(V1) = { T }
1193                 may-aliases(V2) = { T }
1194                 ...
1195                 may-aliases(Vn) = { T }
1196
1197         This has two effects: (a) statements referencing T will only get
1198         a single virtual operand, and, (b) all the variables Vi will now
1199         appear to alias each other.  So, we lose alias precision to
1200         improve compile time.  But, in theory, a program with such a high
1201         level of aliasing should not be very optimizable in the first
1202         place.
1203
1204      3- Since variables may be in the alias set of more than one
1205         memory tag, the grouping done in step (2) needs to be extended
1206         to all the memory tags that have a non-empty intersection with
1207         the may-aliases set of tag T.  For instance, if we originally
1208         had these may-aliases sets:
1209
1210                 may-aliases(T) = { V1, V2, V3 }
1211                 may-aliases(R) = { V2, V4 }
1212
1213         In step (2) we would have reverted the aliases for T as:
1214
1215                 may-aliases(V1) = { T }
1216                 may-aliases(V2) = { T }
1217                 may-aliases(V3) = { T }
1218
1219         But note that now V2 is no longer aliased with R.  We could
1220         add R to may-aliases(V2), but we are in the process of
1221         grouping aliases to reduce virtual operands so what we do is
1222         add V4 to the grouping to obtain:
1223
1224                 may-aliases(V1) = { T }
1225                 may-aliases(V2) = { T }
1226                 may-aliases(V3) = { T }
1227                 may-aliases(V4) = { T }
1228
1229      4- If the total number of virtual operands due to aliasing is
1230         still above the threshold set by max-alias-vops, go back to (2).  */
1231
1232 static void
1233 group_aliases (struct alias_info *ai)
1234 {
1235   size_t i;
1236
1237   /* Sort the POINTERS array in descending order of contributed
1238      virtual operands.  */
1239   qsort (ai->pointers, ai->num_pointers, sizeof (struct alias_map_d *),
1240          total_alias_vops_cmp);
1241
1242   /* For every pointer in AI->POINTERS, reverse the roles of its tag
1243      and the tag's may-aliases set.  */
1244   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
1245     {
1246       size_t j;
1247       tree tag1 = var_ann (ai->pointers[i]->var)->type_mem_tag;
1248       sbitmap tag1_aliases = ai->pointers[i]->may_aliases;
1249
1250       /* Skip tags that have been grouped already.  */
1251       if (ai->pointers[i]->grouped_p)
1252         continue;
1253
1254       /* See if TAG1 had any aliases in common with other type tags.
1255          If we find a TAG2 with common aliases with TAG1, add TAG2's
1256          aliases into TAG1.  */
1257       for (j = i + 1; j < ai->num_pointers; j++)
1258         {
1259           sbitmap tag2_aliases = ai->pointers[j]->may_aliases;
1260
1261           if (sbitmap_any_common_bits (tag1_aliases, tag2_aliases))
1262             {
1263               tree tag2 = var_ann (ai->pointers[j]->var)->type_mem_tag;
1264
1265               sbitmap_a_or_b (tag1_aliases, tag1_aliases, tag2_aliases);
1266
1267               /* TAG2 does not need its aliases anymore.  */
1268               sbitmap_zero (tag2_aliases);
1269               var_ann (tag2)->may_aliases = NULL;
1270
1271               /* TAG1 is the unique alias of TAG2.  */
1272               add_may_alias (tag2, tag1);
1273
1274               ai->pointers[j]->grouped_p = true;
1275             }
1276         }
1277
1278       /* Now group all the aliases we collected into TAG1.  */
1279       group_aliases_into (tag1, tag1_aliases, ai);
1280
1281       /* If we've reduced total number of virtual operands below the
1282          threshold, stop.  */
1283       if (ai->total_alias_vops < MAX_ALIASED_VOPS)
1284         break;
1285     }
1286
1287   /* Finally, all the variables that have been grouped cannot be in
1288      the may-alias set of name memory tags.  Suppose that we have
1289      grouped the aliases in this code so that may-aliases(a) = TMT.20
1290
1291         p_5 = &a;
1292         ...
1293         # a_9 = V_MAY_DEF <a_8>
1294         p_5->field = 0
1295         ... Several modifications to TMT.20 ... 
1296         # VUSE <a_9>
1297         x_30 = p_5->field
1298
1299      Since p_5 points to 'a', the optimizers will try to propagate 0
1300      into p_5->field, but that is wrong because there have been
1301      modifications to 'TMT.20' in between.  To prevent this we have to
1302      replace 'a' with 'TMT.20' in the name tag of p_5.  */
1303   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
1304     {
1305       size_t j;
1306       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
1307       tree name_tag = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr)->name_mem_tag;
1308       varray_type aliases;
1309       
1310       if (name_tag == NULL_TREE)
1311         continue;
1312
1313       aliases = var_ann (name_tag)->may_aliases;
1314       for (j = 0; aliases && j < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); j++)
1315         {
1316           tree alias = VARRAY_TREE (aliases, j);
1317           var_ann_t ann = var_ann (alias);
1318
1319           if ((ann->mem_tag_kind == NOT_A_TAG 
1320                || ann->mem_tag_kind == STRUCT_FIELD)
1321               && ann->may_aliases)
1322             {
1323               tree new_alias;
1324
1325               gcc_assert (VARRAY_ACTIVE_SIZE (ann->may_aliases) == 1);
1326
1327               new_alias = VARRAY_TREE (ann->may_aliases, 0);
1328               replace_may_alias (name_tag, j, new_alias);
1329             }
1330         }
1331     }
1332
1333   if (dump_file)
1334     fprintf (dump_file,
1335              "%s: Total number of aliased vops after grouping: %ld%s\n",
1336              get_name (current_function_decl),
1337              ai->total_alias_vops,
1338              (ai->total_alias_vops < 0) ? " (negative values are OK)" : "");
1339 }
1340
1341
1342 /* Create a new alias set entry for VAR in AI->ADDRESSABLE_VARS.  */
1343
1344 static void
1345 create_alias_map_for (tree var, struct alias_info *ai)
1346 {
1347   struct alias_map_d *alias_map;
1348   alias_map = xcalloc (1, sizeof (*alias_map));
1349   alias_map->var = var;
1350   alias_map->set = get_alias_set (var);
1351   ai->addressable_vars[ai->num_addressable_vars++] = alias_map;
1352 }
1353
1354
1355 /* Create memory tags for all the dereferenced pointers and build the
1356    ADDRESSABLE_VARS and POINTERS arrays used for building the may-alias
1357    sets.  Based on the address escape and points-to information collected
1358    earlier, this pass will also clear the TREE_ADDRESSABLE flag from those
1359    variables whose address is not needed anymore.  */
1360
1361 static void
1362 setup_pointers_and_addressables (struct alias_info *ai)
1363 {
1364   size_t i, n_vars, num_addressable_vars, num_pointers;
1365
1366   /* Size up the arrays ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  */
1367   num_addressable_vars = num_pointers = 0;
1368   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
1369     {
1370       tree var = referenced_var (i);
1371
1372       if (may_be_aliased (var))
1373         num_addressable_vars++;
1374
1375       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1376         {
1377           /* Since we don't keep track of volatile variables, assume that
1378              these pointers are used in indirect store operations.  */
1379           if (TREE_THIS_VOLATILE (var))
1380             bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, var_ann (var)->uid);
1381
1382           num_pointers++;
1383         }
1384     }
1385
1386   /* Create ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  Note that these arrays are
1387      always going to be slightly bigger than we actually need them
1388      because some TREE_ADDRESSABLE variables will be marked
1389      non-addressable below and only pointers with unique type tags are
1390      going to be added to POINTERS.  */
1391   ai->addressable_vars = xcalloc (num_addressable_vars,
1392                                   sizeof (struct alias_map_d *));
1393   ai->pointers = xcalloc (num_pointers, sizeof (struct alias_map_d *));
1394   ai->num_addressable_vars = 0;
1395   ai->num_pointers = 0;
1396
1397   /* Since we will be creating type memory tags within this loop, cache the
1398      value of NUM_REFERENCED_VARS to avoid processing the additional tags
1399      unnecessarily.  */
1400   n_vars = num_referenced_vars;
1401
1402   for (i = 0; i < n_vars; i++)
1403     {
1404       tree var = referenced_var (i);
1405       var_ann_t v_ann = var_ann (var);
1406       subvar_t svars;
1407
1408       /* Name memory tags already have flow-sensitive aliasing
1409          information, so they need not be processed by
1410          compute_flow_insensitive_aliasing.  Similarly, type memory
1411          tags are already accounted for when we process their
1412          associated pointer. 
1413       
1414          Structure fields, on the other hand, have to have some of this
1415          information processed for them, but it's pointless to mark them
1416          non-addressable (since they are fake variables anyway).  */
1417       if (v_ann->mem_tag_kind != NOT_A_TAG
1418           && v_ann->mem_tag_kind != STRUCT_FIELD) 
1419         continue;
1420
1421       /* Remove the ADDRESSABLE flag from every addressable variable whose
1422          address is not needed anymore.  This is caused by the propagation
1423          of ADDR_EXPR constants into INDIRECT_REF expressions and the
1424          removal of dead pointer assignments done by the early scalar
1425          cleanup passes.  */
1426       if (TREE_ADDRESSABLE (var) && v_ann->mem_tag_kind != STRUCT_FIELD)
1427         {
1428           if (!bitmap_bit_p (ai->addresses_needed, v_ann->uid)
1429               && TREE_CODE (var) != RESULT_DECL
1430               && !is_global_var (var))
1431             {
1432               bool okay_to_mark = true;
1433
1434               /* Since VAR is now a regular GIMPLE register, we will need
1435                  to rename VAR into SSA afterwards.  */
1436               mark_sym_for_renaming (var);
1437
1438               if (var_can_have_subvars (var)
1439                   && (svars = get_subvars_for_var (var)))
1440                 {
1441                   subvar_t sv;
1442
1443                   for (sv = svars; sv; sv = sv->next)
1444                     {         
1445                       var_ann_t svann = var_ann (sv->var);
1446                       if (bitmap_bit_p (ai->addresses_needed, svann->uid))
1447                         okay_to_mark = false;
1448                       mark_sym_for_renaming (sv->var);
1449                     }
1450                 }
1451
1452               /* The address of VAR is not needed, remove the
1453                  addressable bit, so that it can be optimized as a
1454                  regular variable.  */
1455               if (okay_to_mark)
1456                 mark_non_addressable (var);
1457             }
1458           else
1459             {
1460               /* Add the variable to the set of addressables.  Mostly
1461                  used when scanning operands for ASM_EXPRs that
1462                  clobber memory.  In those cases, we need to clobber
1463                  all call-clobbered variables and all addressables.  */
1464               bitmap_set_bit (addressable_vars, v_ann->uid);
1465               if (var_can_have_subvars (var)
1466                   && (svars = get_subvars_for_var (var)))
1467                 {
1468                   subvar_t sv;
1469                   for (sv = svars; sv; sv = sv->next)
1470                     bitmap_set_bit (addressable_vars, var_ann (sv->var)->uid);
1471                 }
1472
1473             }
1474         }
1475
1476       /* Global variables and addressable locals may be aliased.  Create an
1477          entry in ADDRESSABLE_VARS for VAR.  */
1478       if (may_be_aliased (var))
1479         {
1480           create_alias_map_for (var, ai);
1481           mark_sym_for_renaming (var);
1482         }
1483
1484       /* Add pointer variables that have been dereferenced to the POINTERS
1485          array and create a type memory tag for them.  */
1486       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1487         {
1488           if ((bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid)
1489                 || bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_load, v_ann->uid)))
1490             {
1491               tree tag;
1492               var_ann_t t_ann;
1493
1494               /* If pointer VAR still doesn't have a memory tag
1495                  associated with it, create it now or re-use an
1496                  existing one.  */
1497               tag = get_tmt_for (var, ai);
1498               t_ann = var_ann (tag);
1499
1500               /* The type tag will need to be renamed into SSA
1501                  afterwards. Note that we cannot do this inside
1502                  get_tmt_for because aliasing may run multiple times
1503                  and we only create type tags the first time.  */
1504               mark_sym_for_renaming (tag);
1505
1506               /* Similarly, if pointer VAR used to have another type
1507                  tag, we will need to process it in the renamer to
1508                  remove the stale virtual operands.  */
1509               if (v_ann->type_mem_tag)
1510                 mark_sym_for_renaming (v_ann->type_mem_tag);
1511
1512               /* Associate the tag with pointer VAR.  */
1513               v_ann->type_mem_tag = tag;
1514
1515               /* If pointer VAR has been used in a store operation,
1516                  then its memory tag must be marked as written-to.  */
1517               if (bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid))
1518                 bitmap_set_bit (ai->written_vars, t_ann->uid);
1519
1520               /* If pointer VAR is a global variable or a PARM_DECL,
1521                  then its memory tag should be considered a global
1522                  variable.  */
1523               if (TREE_CODE (var) == PARM_DECL || is_global_var (var))
1524                 mark_call_clobbered (tag);
1525
1526               /* All the dereferences of pointer VAR count as
1527                  references of TAG.  Since TAG can be associated with
1528                  several pointers, add the dereferences of VAR to the
1529                  TAG.  We may need to grow AI->NUM_REFERENCES because
1530                  we have been adding name and type tags.  */
1531               if (t_ann->uid >= VARRAY_SIZE (ai->num_references))
1532                 VARRAY_GROW (ai->num_references, t_ann->uid + 10);
1533
1534               VARRAY_UINT (ai->num_references, t_ann->uid)
1535                 += VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid);
1536             }
1537           else
1538             {
1539               /* The pointer has not been dereferenced.  If it had a
1540                  type memory tag, remove it and mark the old tag for
1541                  renaming to remove it out of the IL.  */
1542               var_ann_t ann = var_ann (var);
1543               tree tag = ann->type_mem_tag;
1544               if (tag)
1545                 {
1546                   mark_sym_for_renaming (tag);
1547                   ann->type_mem_tag = NULL_TREE;
1548                 }
1549             }
1550         }
1551     }
1552 }
1553
1554
1555 /* Determine whether to use .GLOBAL_VAR to model call clobbering semantics. At
1556    every call site, we need to emit V_MAY_DEF expressions to represent the
1557    clobbering effects of the call for variables whose address escapes the
1558    current function.
1559
1560    One approach is to group all call-clobbered variables into a single
1561    representative that is used as an alias of every call-clobbered variable
1562    (.GLOBAL_VAR).  This works well, but it ties the optimizer hands because
1563    references to any call clobbered variable is a reference to .GLOBAL_VAR.
1564
1565    The second approach is to emit a clobbering V_MAY_DEF for every 
1566    call-clobbered variable at call sites.  This is the preferred way in terms 
1567    of optimization opportunities but it may create too many V_MAY_DEF operands
1568    if there are many call clobbered variables and function calls in the 
1569    function.
1570
1571    To decide whether or not to use .GLOBAL_VAR we multiply the number of
1572    function calls found by the number of call-clobbered variables.  If that
1573    product is beyond a certain threshold, as determined by the parameterized
1574    values shown below, we use .GLOBAL_VAR.
1575
1576    FIXME.  This heuristic should be improved.  One idea is to use several
1577    .GLOBAL_VARs of different types instead of a single one.  The thresholds
1578    have been derived from a typical bootstrap cycle, including all target
1579    libraries. Compile times were found increase by ~1% compared to using
1580    .GLOBAL_VAR.  */
1581
1582 static void
1583 maybe_create_global_var (struct alias_info *ai)
1584 {
1585   unsigned i, n_clobbered;
1586   bitmap_iterator bi;
1587   
1588   /* No need to create it, if we have one already.  */
1589   if (global_var == NULL_TREE)
1590     {
1591       /* Count all the call-clobbered variables.  */
1592       n_clobbered = 0;
1593       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i, bi)
1594         {
1595           n_clobbered++;
1596         }
1597
1598       /* If the number of virtual operands that would be needed to
1599          model all the call-clobbered variables is larger than
1600          GLOBAL_VAR_THRESHOLD, create .GLOBAL_VAR.
1601
1602          Also create .GLOBAL_VAR if there are no call-clobbered
1603          variables and the program contains a mixture of pure/const
1604          and regular function calls.  This is to avoid the problem
1605          described in PR 20115:
1606
1607               int X;
1608               int func_pure (void) { return X; }
1609               int func_non_pure (int a) { X += a; }
1610               int foo ()
1611               {
1612                 int a = func_pure ();
1613                 func_non_pure (a);
1614                 a = func_pure ();
1615                 return a;
1616               }
1617
1618          Since foo() has no call-clobbered variables, there is
1619          no relationship between the calls to func_pure and
1620          func_non_pure.  Since func_pure has no side-effects, value
1621          numbering optimizations elide the second call to func_pure.
1622          So, if we have some pure/const and some regular calls in the
1623          program we create .GLOBAL_VAR to avoid missing these
1624          relations.  */
1625       if (ai->num_calls_found * n_clobbered >= (size_t) GLOBAL_VAR_THRESHOLD
1626           || (n_clobbered == 0
1627               && ai->num_calls_found > 0
1628               && ai->num_pure_const_calls_found > 0
1629               && ai->num_calls_found > ai->num_pure_const_calls_found))
1630         create_global_var ();
1631     }
1632
1633   /* Mark all call-clobbered symbols for renaming.  Since the initial
1634      rewrite into SSA ignored all call sites, we may need to rename
1635      .GLOBAL_VAR and the call-clobbered variables.  */
1636   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i, bi)
1637     {
1638       tree var = referenced_var (i);
1639
1640       /* If the function has calls to clobbering functions and
1641          .GLOBAL_VAR has been created, make it an alias for all
1642          call-clobbered variables.  */
1643       if (global_var && var != global_var)
1644         {
1645           subvar_t svars;
1646           add_may_alias (var, global_var);
1647           if (var_can_have_subvars (var)
1648               && (svars = get_subvars_for_var (var)))
1649             {
1650               subvar_t sv;
1651               for (sv = svars; sv; sv = sv->next)
1652                 mark_sym_for_renaming (sv->var);
1653             }
1654         }
1655       
1656       mark_sym_for_renaming (var);
1657     }
1658 }
1659
1660
1661 /* Return TRUE if pointer PTR may point to variable VAR.
1662    
1663    MEM_ALIAS_SET is the alias set for the memory location pointed-to by PTR
1664         This is needed because when checking for type conflicts we are
1665         interested in the alias set of the memory location pointed-to by
1666         PTR.  The alias set of PTR itself is irrelevant.
1667    
1668    VAR_ALIAS_SET is the alias set for VAR.  */
1669
1670 static bool
1671 may_alias_p (tree ptr, HOST_WIDE_INT mem_alias_set,
1672              tree var, HOST_WIDE_INT var_alias_set)
1673 {
1674   tree mem;
1675   var_ann_t m_ann;
1676
1677   alias_stats.alias_queries++;
1678   alias_stats.simple_queries++;
1679
1680   /* By convention, a variable cannot alias itself.  */
1681   mem = var_ann (ptr)->type_mem_tag;
1682   if (mem == var)
1683     {
1684       alias_stats.alias_noalias++;
1685       alias_stats.simple_resolved++;
1686       return false;
1687     }
1688   
1689   /* If -fargument-noalias-global is >1, pointer arguments may
1690      not point to global variables.  */
1691   if (flag_argument_noalias > 1 && is_global_var (var)
1692       && TREE_CODE (ptr) == PARM_DECL)
1693     {
1694       alias_stats.alias_noalias++;
1695       alias_stats.simple_resolved++;
1696       return false;
1697     }
1698
1699   /* If either MEM or VAR is a read-only global and the other one
1700      isn't, then PTR cannot point to VAR.  */
1701   if ((unmodifiable_var_p (mem) && !unmodifiable_var_p (var))
1702       || (unmodifiable_var_p (var) && !unmodifiable_var_p (mem)))
1703     {
1704       alias_stats.alias_noalias++;
1705       alias_stats.simple_resolved++;
1706       return false;
1707     }
1708
1709   m_ann = var_ann (mem);
1710
1711   gcc_assert (m_ann->mem_tag_kind == TYPE_TAG);
1712
1713   alias_stats.tbaa_queries++;
1714
1715   /* If VAR is a pointer with the same alias set as PTR, then dereferencing
1716      PTR can't possibly affect VAR.  Note, that we are specifically testing
1717      for PTR's alias set here, not its pointed-to type.  We also can't
1718      do this check with relaxed aliasing enabled.  */
1719   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var))
1720       && var_alias_set != 0
1721       && mem_alias_set != 0)
1722     {
1723       HOST_WIDE_INT ptr_alias_set = get_alias_set (ptr);
1724       if (ptr_alias_set == var_alias_set)
1725         {
1726           alias_stats.alias_noalias++;
1727           alias_stats.tbaa_resolved++;
1728           return false;
1729         }
1730     }
1731
1732   /* If the alias sets don't conflict then MEM cannot alias VAR.  */
1733   if (!alias_sets_conflict_p (mem_alias_set, var_alias_set))
1734     {
1735       alias_stats.alias_noalias++;
1736       alias_stats.tbaa_resolved++;
1737       return false;
1738     }
1739   alias_stats.alias_mayalias++;
1740   return true;
1741 }
1742
1743
1744 /* Add ALIAS to the set of variables that may alias VAR.  */
1745
1746 static void
1747 add_may_alias (tree var, tree alias)
1748 {
1749   size_t i;
1750   var_ann_t v_ann = get_var_ann (var);
1751   var_ann_t a_ann = get_var_ann (alias);
1752
1753   gcc_assert (var != alias);
1754
1755   if (v_ann->may_aliases == NULL)
1756     VARRAY_TREE_INIT (v_ann->may_aliases, 2, "aliases");
1757
1758   /* Avoid adding duplicates.  */
1759   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (v_ann->may_aliases); i++)
1760     if (alias == VARRAY_TREE (v_ann->may_aliases, i))
1761       return;
1762
1763   /* If VAR is a call-clobbered variable, so is its new ALIAS.
1764      FIXME, call-clobbering should only depend on whether an address
1765      escapes.  It should be independent of aliasing.  */
1766   if (is_call_clobbered (var))
1767     mark_call_clobbered (alias);
1768
1769   /* Likewise.  If ALIAS is call-clobbered, so is VAR.  */
1770   else if (is_call_clobbered (alias))
1771     mark_call_clobbered (var);
1772
1773   VARRAY_PUSH_TREE (v_ann->may_aliases, alias);
1774   a_ann->is_alias_tag = 1;
1775 }
1776
1777
1778 /* Replace alias I in the alias sets of VAR with NEW_ALIAS.  */
1779
1780 static void
1781 replace_may_alias (tree var, size_t i, tree new_alias)
1782 {
1783   var_ann_t v_ann = var_ann (var);
1784   VARRAY_TREE (v_ann->may_aliases, i) = new_alias;
1785
1786   /* If VAR is a call-clobbered variable, so is NEW_ALIAS.
1787      FIXME, call-clobbering should only depend on whether an address
1788      escapes.  It should be independent of aliasing.  */
1789   if (is_call_clobbered (var))
1790     mark_call_clobbered (new_alias);
1791
1792   /* Likewise.  If NEW_ALIAS is call-clobbered, so is VAR.  */
1793   else if (is_call_clobbered (new_alias))
1794     mark_call_clobbered (var);
1795 }
1796
1797
1798 /* Mark pointer PTR as pointing to an arbitrary memory location.  */
1799
1800 static void
1801 set_pt_anything (tree ptr)
1802 {
1803   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
1804
1805   pi->pt_anything = 1;
1806   pi->pt_malloc = 0;
1807
1808   /* The pointer used to have a name tag, but we now found it pointing
1809      to an arbitrary location.  The name tag needs to be renamed and
1810      disassociated from PTR.  */
1811   if (pi->name_mem_tag)
1812     {
1813       mark_sym_for_renaming (pi->name_mem_tag);
1814       pi->name_mem_tag = NULL_TREE;
1815     }
1816 }
1817
1818
1819 /* Mark pointer PTR as pointing to a malloc'd memory area.  */
1820
1821 static void
1822 set_pt_malloc (tree ptr)
1823 {
1824   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
1825
1826   /* If the pointer has already been found to point to arbitrary
1827      memory locations, it is unsafe to mark it as pointing to malloc.  */
1828   if (pi->pt_anything)
1829     return;
1830
1831   pi->pt_malloc = 1;
1832 }
1833
1834
1835 /* Given two different pointers DEST and ORIG.  Merge the points-to
1836    information in ORIG into DEST.  AI contains all the alias
1837    information collected up to this point.  */
1838
1839 static void
1840 merge_pointed_to_info (struct alias_info *ai, tree dest, tree orig)
1841 {
1842   struct ptr_info_def *dest_pi, *orig_pi;
1843
1844   gcc_assert (dest != orig);
1845
1846   /* Make sure we have points-to information for ORIG.  */
1847   collect_points_to_info_for (ai, orig);
1848
1849   dest_pi = get_ptr_info (dest);
1850   orig_pi = SSA_NAME_PTR_INFO (orig);
1851
1852   if (orig_pi)
1853     {
1854       gcc_assert (orig_pi != dest_pi);
1855
1856       /* Notice that we never merge PT_MALLOC.  This attribute is only
1857          true if the pointer is the result of a malloc() call.
1858          Otherwise, we can end up in this situation:
1859
1860          P_i = malloc ();
1861          ...
1862          P_j = P_i + X;
1863
1864          P_j would be marked as PT_MALLOC, however we currently do not
1865          handle cases of more than one pointer pointing to the same
1866          malloc'd area.
1867
1868          FIXME: If the merging comes from an expression that preserves
1869          the PT_MALLOC attribute (copy assignment, address
1870          arithmetic), we ought to merge PT_MALLOC, but then both
1871          pointers would end up getting different name tags because
1872          create_name_tags is not smart enough to determine that the
1873          two come from the same malloc call.  Copy propagation before
1874          aliasing should cure this.  */
1875       dest_pi->pt_malloc = 0;
1876       if (orig_pi->pt_malloc || orig_pi->pt_anything)
1877         set_pt_anything (dest);
1878
1879       dest_pi->pt_null |= orig_pi->pt_null;
1880
1881       if (!dest_pi->pt_anything
1882           && orig_pi->pt_vars
1883           && !bitmap_empty_p (orig_pi->pt_vars))
1884         {
1885           if (dest_pi->pt_vars == NULL)
1886             {
1887               dest_pi->pt_vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
1888               bitmap_copy (dest_pi->pt_vars, orig_pi->pt_vars);
1889             }
1890           else
1891             bitmap_ior_into (dest_pi->pt_vars, orig_pi->pt_vars);
1892         }
1893     }
1894   else
1895     set_pt_anything (dest);
1896 }
1897
1898
1899 /* Add EXPR to the list of expressions pointed-to by PTR.  */
1900
1901 static void
1902 add_pointed_to_expr (struct alias_info *ai, tree ptr, tree expr)
1903 {
1904   if (TREE_CODE (expr) == WITH_SIZE_EXPR)
1905     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
1906
1907   get_ptr_info (ptr);
1908
1909   if (TREE_CODE (expr) == CALL_EXPR
1910       && (call_expr_flags (expr) & (ECF_MALLOC | ECF_MAY_BE_ALLOCA)))
1911     {
1912       /* If EXPR is a malloc-like call, then the area pointed to PTR
1913          is guaranteed to not alias with anything else.  */
1914       set_pt_malloc (ptr);
1915     }
1916   else if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
1917     {
1918       /* Found P_i = ADDR_EXPR  */
1919       add_pointed_to_var (ai, ptr, expr);
1920     }
1921   else if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr)))
1922     {
1923       /* Found P_i = Q_j.  */
1924       merge_pointed_to_info (ai, ptr, expr);
1925     }
1926   else if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
1927     {
1928       /* Found P_i = PLUS_EXPR or P_i = MINUS_EXPR  */
1929       tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1930       tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1931
1932       /* Both operands may be of pointer type.  FIXME: Shouldn't
1933          we just expect PTR + OFFSET always?  */
1934       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1935           && TREE_CODE (op0) != INTEGER_CST)
1936         {
1937           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1938             merge_pointed_to_info (ai, ptr, op0);
1939           else if (TREE_CODE (op0) == ADDR_EXPR)
1940             add_pointed_to_var (ai, ptr, op0);
1941           else
1942             set_pt_anything (ptr);
1943         }
1944
1945       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1))
1946           && TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1947         {
1948           if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1949             merge_pointed_to_info (ai, ptr, op1);
1950           else if (TREE_CODE (op1) == ADDR_EXPR)
1951             add_pointed_to_var (ai, ptr, op1);
1952           else
1953             set_pt_anything (ptr);
1954         }
1955
1956       /* Neither operand is a pointer?  VAR can be pointing anywhere.
1957          FIXME: Shouldn't we asserting here?  If we get here, we found
1958          PTR = INT_CST + INT_CST, which should not be a valid pointer
1959          expression.  */
1960       if (!(POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1961             && TREE_CODE (op0) != INTEGER_CST)
1962           && !(POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1))
1963                && TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST))
1964         set_pt_anything (ptr);
1965     }
1966   else if (integer_zerop (expr))
1967     {
1968       /* EXPR is the NULL pointer.  Mark PTR as pointing to NULL.  */
1969       SSA_NAME_PTR_INFO (ptr)->pt_null = 1;
1970     }
1971   else
1972     {
1973       /* If we can't recognize the expression, assume that PTR may
1974          point anywhere.  */
1975       set_pt_anything (ptr);
1976     }
1977 }
1978
1979
1980 /* If VALUE is of the form &DECL, add DECL to the set of variables
1981    pointed-to by PTR.  Otherwise, add VALUE as a pointed-to expression by
1982    PTR.  AI points to the collected alias information.  */
1983
1984 static void
1985 add_pointed_to_var (struct alias_info *ai, tree ptr, tree value)
1986 {
1987   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
1988   tree pt_var = NULL_TREE;
1989   HOST_WIDE_INT offset, size;
1990   tree addrop;
1991   size_t uid;
1992   tree ref;
1993   subvar_t svars;
1994
1995   gcc_assert (TREE_CODE (value) == ADDR_EXPR);
1996
1997   addrop = TREE_OPERAND (value, 0);
1998   if (REFERENCE_CLASS_P (addrop))
1999     pt_var = get_base_address (addrop);
2000   else 
2001     pt_var = addrop;
2002
2003   /* If this is a component_ref, see if we can get a smaller number of
2004      variables to take the address of.  */
2005   if (TREE_CODE (addrop) == COMPONENT_REF
2006       && (ref = okay_component_ref_for_subvars (addrop, &offset ,&size)))
2007     {    
2008       subvar_t sv;
2009       svars = get_subvars_for_var (ref);
2010
2011       uid = var_ann (pt_var)->uid;
2012       
2013       if (pi->pt_vars == NULL)
2014         pi->pt_vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
2015        /* If the variable is a global, mark the pointer as pointing to
2016          global memory (which will make its tag a global variable).  */
2017       if (is_global_var (pt_var))
2018         pi->pt_global_mem = 1;     
2019
2020       for (sv = svars; sv; sv = sv->next)
2021         {
2022           if (overlap_subvar (offset, size, sv, NULL))
2023             {
2024               bitmap_set_bit (pi->pt_vars, var_ann (sv->var)->uid);
2025               bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, var_ann (sv->var)->uid);
2026             }
2027         }
2028     }
2029   else if (pt_var && SSA_VAR_P (pt_var))
2030     {
2031     
2032       uid = var_ann (pt_var)->uid;
2033       
2034       if (pi->pt_vars == NULL)
2035         pi->pt_vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
2036
2037       /* If this is an aggregate, we may have subvariables for it that need
2038          to be pointed to.  */
2039       if (var_can_have_subvars (pt_var)
2040           && (svars = get_subvars_for_var (pt_var)))
2041         {
2042           subvar_t sv;
2043           for (sv = svars; sv; sv = sv->next)
2044             {
2045               uid = var_ann (sv->var)->uid;
2046               bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, uid);             
2047               bitmap_set_bit (pi->pt_vars, uid);
2048             }
2049         }
2050       else      
2051         {
2052           bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, uid);
2053           bitmap_set_bit (pi->pt_vars, uid);      
2054         }
2055
2056       /* If the variable is a global, mark the pointer as pointing to
2057          global memory (which will make its tag a global variable).  */
2058       if (is_global_var (pt_var))
2059         pi->pt_global_mem = 1;
2060     }
2061 }
2062
2063
2064 /* Callback for walk_use_def_chains to gather points-to information from the
2065    SSA web.
2066    
2067    VAR is an SSA variable or a GIMPLE expression.
2068    
2069    STMT is the statement that generates the SSA variable or, if STMT is a
2070       PHI_NODE, VAR is one of the PHI arguments.
2071
2072    DATA is a pointer to a structure of type ALIAS_INFO.  */
2073
2074 static bool
2075 collect_points_to_info_r (tree var, tree stmt, void *data)
2076 {
2077   struct alias_info *ai = (struct alias_info *) data;
2078
2079   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2080     {
2081       fprintf (dump_file, "Visiting use-def links for ");
2082       print_generic_expr (dump_file, var, dump_flags);
2083       fprintf (dump_file, "\n");
2084     }
2085
2086   switch (TREE_CODE (stmt))
2087     {
2088     case RETURN_EXPR:
2089       gcc_assert (TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == MODIFY_EXPR);
2090       stmt = TREE_OPERAND (stmt, 0);
2091       /* FALLTHRU  */
2092
2093     case MODIFY_EXPR:
2094       {
2095         tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
2096         STRIP_NOPS (rhs);
2097         add_pointed_to_expr (ai, var, rhs);
2098         break;
2099       }
2100
2101     case ASM_EXPR:
2102       /* Pointers defined by __asm__ statements can point anywhere.  */
2103       set_pt_anything (var);
2104       break;
2105
2106     case NOP_EXPR:
2107       if (IS_EMPTY_STMT (stmt))
2108         {
2109           tree decl = SSA_NAME_VAR (var);
2110           
2111           if (TREE_CODE (decl) == PARM_DECL)
2112             add_pointed_to_expr (ai, var, decl);
2113           else if (DECL_INITIAL (decl))
2114             add_pointed_to_expr (ai, var, DECL_INITIAL (decl));
2115           else
2116             add_pointed_to_expr (ai, var, decl);
2117         }
2118       break;
2119
2120     case PHI_NODE:
2121       {
2122         /* It STMT is a PHI node, then VAR is one of its arguments.  The
2123            variable that we are analyzing is the LHS of the PHI node.  */
2124         tree lhs = PHI_RESULT (stmt);
2125
2126         switch (TREE_CODE (var))
2127           {
2128           case ADDR_EXPR:
2129             add_pointed_to_var (ai, lhs, var);
2130             break;
2131             
2132           case SSA_NAME:
2133             /* Avoid unnecessary merges.  */
2134             if (lhs != var)
2135               merge_pointed_to_info (ai, lhs, var);
2136             break;
2137             
2138           default:
2139             gcc_assert (is_gimple_min_invariant (var));
2140             add_pointed_to_expr (ai, lhs, var);
2141             break;
2142           }
2143         break;
2144       }
2145
2146     default:
2147       gcc_unreachable ();
2148     }
2149   
2150   return false;
2151 }
2152
2153
2154 /* Return true if STMT is an "escape" site from the current function.  Escape
2155    sites those statements which might expose the address of a variable
2156    outside the current function.  STMT is an escape site iff:
2157
2158         1- STMT is a function call, or
2159         2- STMT is an __asm__ expression, or
2160         3- STMT is an assignment to a non-local variable, or
2161         4- STMT is a return statement.
2162
2163    AI points to the alias information collected so far.  */
2164
2165 static bool
2166 is_escape_site (tree stmt, struct alias_info *ai)
2167 {
2168   tree call = get_call_expr_in (stmt);
2169   if (call != NULL_TREE)
2170     {
2171       ai->num_calls_found++;
2172
2173       if (!TREE_SIDE_EFFECTS (call))
2174         ai->num_pure_const_calls_found++;
2175
2176       return true;
2177     }
2178   else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
2179     return true;
2180   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
2181     {
2182       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
2183
2184       /* Get to the base of _REF nodes.  */
2185       if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
2186         lhs = get_base_address (lhs);
2187
2188       /* If we couldn't recognize the LHS of the assignment, assume that it
2189          is a non-local store.  */
2190       if (lhs == NULL_TREE)
2191         return true;
2192
2193       /* If the RHS is a conversion between a pointer and an integer, the
2194          pointer escapes since we can't track the integer.  */
2195       if ((TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == NOP_EXPR
2196            || TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == CONVERT_EXPR
2197            || TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == VIEW_CONVERT_EXPR)
2198           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
2199                                         (TREE_OPERAND (stmt, 1), 0)))
2200           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (stmt, 1))))
2201         return true;
2202
2203       /* If the LHS is an SSA name, it can't possibly represent a non-local
2204          memory store.  */
2205       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
2206         return false;
2207
2208       /* FIXME: LHS is not an SSA_NAME.  Even if it's an assignment to a
2209          local variables we cannot be sure if it will escape, because we
2210          don't have information about objects not in SSA form.  Need to
2211          implement something along the lines of
2212
2213          J.-D. Choi, M. Gupta, M. J. Serrano, V. C. Sreedhar, and S. P.
2214          Midkiff, ``Escape analysis for java,'' in Proceedings of the
2215          Conference on Object-Oriented Programming Systems, Languages, and
2216          Applications (OOPSLA), pp. 1-19, 1999.  */
2217       return true;
2218     }
2219   else if (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR)
2220     return true;
2221
2222   return false;
2223 }
2224
2225
2226 /* Create a new memory tag of type TYPE.  If IS_TYPE_TAG is true, the tag
2227    is considered to represent all the pointers whose pointed-to types are
2228    in the same alias set class.  Otherwise, the tag represents a single
2229    SSA_NAME pointer variable.  */
2230
2231 static tree
2232 create_memory_tag (tree type, bool is_type_tag)
2233 {
2234   var_ann_t ann;
2235   tree tag = create_tmp_var_raw (type, (is_type_tag) ? "TMT" : "NMT");
2236
2237   /* By default, memory tags are local variables.  Alias analysis will
2238      determine whether they should be considered globals.  */
2239   DECL_CONTEXT (tag) = current_function_decl;
2240
2241   /* Memory tags are by definition addressable.  This also prevents
2242      is_gimple_ref frome confusing memory tags with optimizable
2243      variables.  */
2244   TREE_ADDRESSABLE (tag) = 1;
2245
2246   ann = get_var_ann (tag);
2247   ann->mem_tag_kind = (is_type_tag) ? TYPE_TAG : NAME_TAG;
2248   ann->type_mem_tag = NULL_TREE;
2249
2250   /* Add the tag to the symbol table.  */
2251   add_referenced_tmp_var (tag);
2252
2253   return tag;
2254 }
2255
2256
2257 /* Create a name memory tag to represent a specific SSA_NAME pointer P_i.
2258    This is used if P_i has been found to point to a specific set of
2259    variables or to a non-aliased memory location like the address returned
2260    by malloc functions.  */
2261
2262 static tree
2263 get_nmt_for (tree ptr)
2264 {
2265   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
2266   tree tag = pi->name_mem_tag;
2267
2268   if (tag == NULL_TREE)
2269     tag = create_memory_tag (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)), false);
2270
2271   /* If PTR is a PARM_DECL, it points to a global variable or malloc,
2272      then its name tag should be considered a global variable.  */
2273   if (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (ptr)) == PARM_DECL
2274       || pi->pt_malloc
2275       || pi->pt_global_mem)
2276     mark_call_clobbered (tag);
2277
2278   return tag;
2279 }
2280
2281
2282 /* Return the type memory tag associated to pointer PTR.  A memory tag is an
2283    artificial variable that represents the memory location pointed-to by
2284    PTR.  It is used to model the effects of pointer de-references on
2285    addressable variables.
2286    
2287    AI points to the data gathered during alias analysis.  This function
2288    populates the array AI->POINTERS.  */
2289
2290 static tree
2291 get_tmt_for (tree ptr, struct alias_info *ai)
2292 {
2293   size_t i;
2294   tree tag;
2295   tree tag_type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr));
2296   HOST_WIDE_INT tag_set = get_alias_set (tag_type);
2297
2298   /* To avoid creating unnecessary memory tags, only create one memory tag
2299      per alias set class.  Note that it may be tempting to group
2300      memory tags based on conflicting alias sets instead of
2301      equivalence.  That would be wrong because alias sets are not
2302      necessarily transitive (as demonstrated by the libstdc++ test
2303      23_containers/vector/cons/4.cc).  Given three alias sets A, B, C
2304      such that conflicts (A, B) == true and conflicts (A, C) == true,
2305      it does not necessarily follow that conflicts (B, C) == true.  */
2306   for (i = 0, tag = NULL_TREE; i < ai->num_pointers; i++)
2307     {
2308       struct alias_map_d *curr = ai->pointers[i];
2309       tree curr_tag = var_ann (curr->var)->type_mem_tag;
2310       if (tag_set == curr->set
2311           && TYPE_READONLY (tag_type) == TYPE_READONLY (TREE_TYPE (curr_tag)))
2312         {
2313           tag = curr_tag;
2314           break;
2315         }
2316     }
2317
2318   /* If VAR cannot alias with any of the existing memory tags, create a new
2319      tag for PTR and add it to the POINTERS array.  */
2320   if (tag == NULL_TREE)
2321     {
2322       struct alias_map_d *alias_map;
2323
2324       /* If PTR did not have a type tag already, create a new TMT.*
2325          artificial variable representing the memory location
2326          pointed-to by PTR.  */
2327       if (var_ann (ptr)->type_mem_tag == NULL_TREE)
2328         tag = create_memory_tag (tag_type, true);
2329       else
2330         tag = var_ann (ptr)->type_mem_tag;
2331
2332       /* Add PTR to the POINTERS array.  Note that we are not interested in
2333          PTR's alias set.  Instead, we cache the alias set for the memory that
2334          PTR points to.  */
2335       alias_map = xcalloc (1, sizeof (*alias_map));
2336       alias_map->var = ptr;
2337       alias_map->set = tag_set;
2338       ai->pointers[ai->num_pointers++] = alias_map;
2339     }
2340
2341   /* If the pointed-to type is volatile, so is the tag.  */
2342   TREE_THIS_VOLATILE (tag) |= TREE_THIS_VOLATILE (tag_type);
2343
2344   /* Make sure that the type tag has the same alias set as the
2345      pointed-to type.  */
2346   gcc_assert (tag_set == get_alias_set (tag));
2347
2348   /* If PTR's pointed-to type is read-only, then TAG's type must also
2349      be read-only.  */
2350   gcc_assert (TYPE_READONLY (tag_type) == TYPE_READONLY (TREE_TYPE (tag)));
2351
2352   return tag;
2353 }
2354
2355
2356 /* Create GLOBAL_VAR, an artificial global variable to act as a
2357    representative of all the variables that may be clobbered by function
2358    calls.  */
2359
2360 static void
2361 create_global_var (void)
2362 {
2363   global_var = build_decl (VAR_DECL, get_identifier (".GLOBAL_VAR"),
2364                            void_type_node);
2365   DECL_ARTIFICIAL (global_var) = 1;
2366   TREE_READONLY (global_var) = 0;
2367   DECL_EXTERNAL (global_var) = 1;
2368   TREE_STATIC (global_var) = 1;
2369   TREE_USED (global_var) = 1;
2370   DECL_CONTEXT (global_var) = NULL_TREE;
2371   TREE_THIS_VOLATILE (global_var) = 0;
2372   TREE_ADDRESSABLE (global_var) = 0;
2373
2374   add_referenced_tmp_var (global_var);
2375   mark_sym_for_renaming (global_var);
2376 }
2377
2378
2379 /* Dump alias statistics on FILE.  */
2380
2381 static void 
2382 dump_alias_stats (FILE *file)
2383 {
2384   const char *funcname
2385     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2386   fprintf (file, "\nAlias statistics for %s\n\n", funcname);
2387   fprintf (file, "Total alias queries:\t%u\n", alias_stats.alias_queries);
2388   fprintf (file, "Total alias mayalias results:\t%u\n", 
2389            alias_stats.alias_mayalias);
2390   fprintf (file, "Total alias noalias results:\t%u\n",
2391            alias_stats.alias_noalias);
2392   fprintf (file, "Total simple queries:\t%u\n",
2393            alias_stats.simple_queries);
2394   fprintf (file, "Total simple resolved:\t%u\n",
2395            alias_stats.simple_resolved);
2396   fprintf (file, "Total TBAA queries:\t%u\n",
2397            alias_stats.tbaa_queries);
2398   fprintf (file, "Total TBAA resolved:\t%u\n",
2399            alias_stats.tbaa_resolved);
2400 }
2401   
2402
2403 /* Dump alias information on FILE.  */
2404
2405 void
2406 dump_alias_info (FILE *file)
2407 {
2408   size_t i;
2409   const char *funcname
2410     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2411
2412   fprintf (file, "\nFlow-insensitive alias information for %s\n\n", funcname);
2413
2414   fprintf (file, "Aliased symbols\n\n");
2415   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2416     {
2417       tree var = referenced_var (i);
2418       if (may_be_aliased (var))
2419         dump_variable (file, var);
2420     }
2421
2422   fprintf (file, "\nDereferenced pointers\n\n");
2423   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2424     {
2425       tree var = referenced_var (i);
2426       var_ann_t ann = var_ann (var);
2427       if (ann->type_mem_tag)
2428         dump_variable (file, var);
2429     }
2430
2431   fprintf (file, "\nType memory tags\n\n");
2432   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2433     {
2434       tree var = referenced_var (i);
2435       var_ann_t ann = var_ann (var);
2436       if (ann->mem_tag_kind == TYPE_TAG)
2437         dump_variable (file, var);
2438     }
2439
2440   fprintf (file, "\n\nFlow-sensitive alias information for %s\n\n", funcname);
2441
2442   fprintf (file, "SSA_NAME pointers\n\n");
2443   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
2444     {
2445       tree ptr = ssa_name (i);
2446       struct ptr_info_def *pi;
2447       
2448       if (ptr == NULL_TREE)
2449         continue;
2450
2451       pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2452       if (!SSA_NAME_IN_FREE_LIST (ptr)
2453           && pi
2454           && pi->name_mem_tag)
2455         dump_points_to_info_for (file, ptr);
2456     }
2457
2458   fprintf (file, "\nName memory tags\n\n");
2459   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2460     {
2461       tree var = referenced_var (i);
2462       var_ann_t ann = var_ann (var);
2463       if (ann->mem_tag_kind == NAME_TAG)
2464         dump_variable (file, var);
2465     }
2466
2467   fprintf (file, "\n");
2468 }
2469
2470
2471 /* Dump alias information on stderr.  */
2472
2473 void
2474 debug_alias_info (void)
2475 {
2476   dump_alias_info (stderr);
2477 }
2478
2479
2480 /* Return the alias information associated with pointer T.  It creates a
2481    new instance if none existed.  */
2482
2483 struct ptr_info_def *
2484 get_ptr_info (tree t)
2485 {
2486   struct ptr_info_def *pi;
2487
2488   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)));
2489
2490   pi = SSA_NAME_PTR_INFO (t);
2491   if (pi == NULL)
2492     {
2493       pi = ggc_alloc (sizeof (*pi));
2494       memset ((void *)pi, 0, sizeof (*pi));
2495       SSA_NAME_PTR_INFO (t) = pi;
2496     }
2497
2498   return pi;
2499 }
2500
2501
2502 /* Dump points-to information for SSA_NAME PTR into FILE.  */
2503
2504 void
2505 dump_points_to_info_for (FILE *file, tree ptr)
2506 {
2507   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2508
2509   print_generic_expr (file, ptr, dump_flags);
2510
2511   if (pi)
2512     {
2513       if (pi->name_mem_tag)
2514         {
2515           fprintf (file, ", name memory tag: ");
2516           print_generic_expr (file, pi->name_mem_tag, dump_flags);
2517         }
2518
2519       if (pi->is_dereferenced)
2520         fprintf (file, ", is dereferenced");
2521
2522       if (pi->value_escapes_p)
2523         fprintf (file, ", its value escapes");
2524
2525       if (pi->pt_anything)
2526         fprintf (file, ", points-to anything");
2527
2528       if (pi->pt_malloc)
2529         fprintf (file, ", points-to malloc");
2530
2531       if (pi->pt_null)
2532         fprintf (file, ", points-to NULL");
2533
2534       if (pi->pt_vars)
2535         {
2536           unsigned ix;
2537           bitmap_iterator bi;
2538
2539           fprintf (file, ", points-to vars: { ");
2540           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, ix, bi)
2541             {
2542               print_generic_expr (file, referenced_var (ix), dump_flags);
2543               fprintf (file, " ");
2544             }
2545           fprintf (file, "}");
2546         }
2547     }
2548
2549   fprintf (file, "\n");
2550 }
2551
2552
2553 /* Dump points-to information for VAR into stderr.  */
2554
2555 void
2556 debug_points_to_info_for (tree var)
2557 {
2558   dump_points_to_info_for (stderr, var);
2559 }
2560
2561
2562 /* Dump points-to information into FILE.  NOTE: This function is slow, as
2563    it needs to traverse the whole CFG looking for pointer SSA_NAMEs.  */
2564
2565 void
2566 dump_points_to_info (FILE *file)
2567 {
2568   basic_block bb;
2569   block_stmt_iterator si;
2570   size_t i;
2571   ssa_op_iter iter;
2572   const char *fname =
2573     lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2574
2575   fprintf (file, "\n\nPointed-to sets for pointers in %s\n\n", fname);
2576
2577   /* First dump points-to information for the default definitions of
2578      pointer variables.  This is necessary because default definitions are
2579      not part of the code.  */
2580   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2581     {
2582       tree var = referenced_var (i);
2583       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
2584         {
2585           var_ann_t ann = var_ann (var);
2586           if (ann->default_def)
2587             dump_points_to_info_for (file, ann->default_def);
2588         }
2589     }
2590
2591   /* Dump points-to information for every pointer defined in the program.  */
2592   FOR_EACH_BB (bb)
2593     {
2594       tree phi;
2595
2596       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2597         {
2598           tree ptr = PHI_RESULT (phi);
2599           if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
2600             dump_points_to_info_for (file, ptr);
2601         }
2602
2603         for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
2604           {
2605             tree stmt = bsi_stmt (si);
2606             tree def;
2607             FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
2608               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (def)))
2609                 dump_points_to_info_for (file, def);
2610           }
2611     }
2612
2613   fprintf (file, "\n");
2614 }
2615
2616
2617 /* Dump points-to info pointed by PTO into STDERR.  */
2618
2619 void
2620 debug_points_to_info (void)
2621 {
2622   dump_points_to_info (stderr);
2623 }
2624
2625 /* Dump to FILE the list of variables that may be aliasing VAR.  */
2626
2627 void
2628 dump_may_aliases_for (FILE *file, tree var)
2629 {
2630   varray_type aliases;
2631   
2632   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
2633     var = SSA_NAME_VAR (var);
2634
2635   aliases = var_ann (var)->may_aliases;
2636   if (aliases)
2637     {
2638       size_t i;
2639       fprintf (file, "{ ");
2640       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); i++)
2641         {
2642           print_generic_expr (file, VARRAY_TREE (aliases, i), dump_flags);
2643           fprintf (file, " ");
2644         }
2645       fprintf (file, "}");
2646     }
2647 }
2648
2649
2650 /* Dump to stderr the list of variables that may be aliasing VAR.  */
2651
2652 void
2653 debug_may_aliases_for (tree var)
2654 {
2655   dump_may_aliases_for (stderr, var);
2656 }
2657
2658 /* Return true if VAR may be aliased.  */
2659
2660 bool
2661 may_be_aliased (tree var)
2662 {
2663   /* Obviously.  */
2664   if (TREE_ADDRESSABLE (var))
2665     return true;
2666
2667   /* Globally visible variables can have their addresses taken by other
2668      translation units.  */
2669   if (DECL_EXTERNAL (var) || TREE_PUBLIC (var))
2670     return true;
2671
2672   /* Automatic variables can't have their addresses escape any other way.
2673      This must be after the check for global variables, as extern declarations
2674      do not have TREE_STATIC set.  */
2675   if (!TREE_STATIC (var))
2676     return false;
2677
2678   /* If we're in unit-at-a-time mode, then we must have seen all occurrences
2679      of address-of operators, and so we can trust TREE_ADDRESSABLE.  Otherwise
2680      we can only be sure the variable isn't addressable if it's local to the
2681      current function.  */
2682   if (flag_unit_at_a_time)
2683     return false;
2684   if (decl_function_context (var) == current_function_decl)
2685     return false;
2686
2687   return true;
2688 }
2689
2690
2691 /* Add VAR to the list of may-aliases of PTR's type tag.  If PTR
2692    doesn't already have a type tag, create one.  */
2693
2694 void
2695 add_type_alias (tree ptr, tree var)
2696 {
2697   varray_type aliases;
2698   tree tag;
2699   var_ann_t ann = var_ann (ptr);
2700   subvar_t svars;
2701
2702   if (ann->type_mem_tag == NULL_TREE)
2703     {
2704       size_t i;
2705       tree q = NULL_TREE;
2706       tree tag_type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr));
2707       HOST_WIDE_INT tag_set = get_alias_set (tag_type);
2708
2709       /* PTR doesn't have a type tag, create a new one and add VAR to
2710          the new tag's alias set.
2711
2712          FIXME, This is slower than necessary.  We need to determine
2713          whether there is another pointer Q with the same alias set as
2714          PTR.  This could be sped up by having type tags associated
2715          with types.  */
2716       for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2717         {
2718           q = referenced_var (i);
2719
2720           if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (q))
2721               && tag_set == get_alias_set (TREE_TYPE (TREE_TYPE (q))))
2722             {
2723               /* Found another pointer Q with the same alias set as
2724                  the PTR's pointed-to type.  If Q has a type tag, use
2725                  it.  Otherwise, create a new memory tag for PTR.  */
2726               var_ann_t ann1 = var_ann (q);
2727               if (ann1->type_mem_tag)
2728                 ann->type_mem_tag = ann1->type_mem_tag;
2729               else
2730                 ann->type_mem_tag = create_memory_tag (tag_type, true);
2731               goto found_tag;
2732             }
2733         }
2734
2735       /* Couldn't find any other pointer with a type tag we could use.
2736          Create a new memory tag for PTR.  */
2737       ann->type_mem_tag = create_memory_tag (tag_type, true);
2738     }
2739
2740 found_tag:
2741   /* If VAR is not already PTR's type tag, add it to the may-alias set
2742      for PTR's type tag.  */
2743   gcc_assert (var_ann (var)->type_mem_tag == NOT_A_TAG);
2744   tag = ann->type_mem_tag;
2745
2746   /* If VAR has subvars, add the subvars to the tag instead of the
2747      actual var.  */
2748   if (var_can_have_subvars (var)
2749       && (svars = get_subvars_for_var (var)))
2750     {
2751       subvar_t sv;      
2752       for (sv = svars; sv; sv = sv->next)
2753         add_may_alias (tag, sv->var);
2754     }
2755   else
2756     add_may_alias (tag, var);
2757
2758   /* TAG and its set of aliases need to be marked for renaming.  */
2759   mark_sym_for_renaming (tag);
2760   if ((aliases = var_ann (tag)->may_aliases) != NULL)
2761     {
2762       size_t i;
2763       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); i++)
2764         mark_sym_for_renaming (VARRAY_TREE (aliases, i));
2765     }
2766
2767   /* If we had grouped aliases, VAR may have aliases of its own.  Mark
2768      them for renaming as well.  Other statements referencing the
2769      aliases of VAR will need to be updated.  */
2770   if ((aliases = var_ann (var)->may_aliases) != NULL)
2771     {
2772       size_t i;
2773       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); i++)
2774         mark_sym_for_renaming (VARRAY_TREE (aliases, i));
2775     }
2776 }
2777
2778
2779 /* This structure is simply used during pushing fields onto the fieldstack
2780    to track the offset of the field, since bitpos_of_field gives it relative
2781    to its immediate containing type, and we want it relative to the ultimate
2782    containing object.  */
2783
2784 typedef struct fieldoff
2785 {
2786   tree field;
2787   HOST_WIDE_INT offset;  
2788 } fieldoff_s;
2789
2790 DEF_VEC_O (fieldoff_s);
2791 DEF_VEC_ALLOC_O(fieldoff_s,heap);
2792
2793 /* Return the position, in bits, of FIELD_DECL from the beginning of its
2794    structure. 
2795    Return -1 if the position is conditional or otherwise non-constant
2796    integer.  */
2797
2798 static HOST_WIDE_INT
2799 bitpos_of_field (const tree fdecl)
2800 {
2801
2802   if (TREE_CODE (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl)) != INTEGER_CST
2803       || TREE_CODE (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl)) != INTEGER_CST)
2804     return -1;
2805
2806   return (tree_low_cst (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl), 1) * 8) 
2807     + tree_low_cst (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl), 1);
2808 }
2809
2810 /* Given a TYPE, and a vector of field offsets FIELDSTACK, push all the fields
2811    of TYPE onto fieldstack, recording their offsets along the way.
2812    OFFSET is used to keep track of the offset in this entire structure, rather
2813    than just the immediately containing structure.  Returns the number
2814    of fields pushed. */
2815
2816 static int
2817 push_fields_onto_fieldstack (tree type, VEC(fieldoff_s,heap) **fieldstack, 
2818                              HOST_WIDE_INT offset)
2819 {
2820   tree field;
2821   int count = 0;
2822
2823   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
2824     if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
2825       {
2826         bool push = false;
2827       
2828         if (!var_can_have_subvars (field))
2829           push = true;
2830         else if (!(push_fields_onto_fieldstack
2831                    (TREE_TYPE (field), fieldstack,
2832                     offset + bitpos_of_field (field)))
2833                  && DECL_SIZE (field)
2834                  && !integer_zerop (DECL_SIZE (field)))
2835           /* Empty structures may have actual size, like in C++. So
2836              see if we didn't push any subfields and the size is
2837              nonzero, push the field onto the stack */
2838           push = true;
2839         
2840         if (push)
2841           {
2842             fieldoff_s *pair;
2843
2844             pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
2845             pair->field = field;
2846             pair->offset = offset + bitpos_of_field (field);
2847             count++;
2848           }
2849       }
2850   return count;
2851 }
2852
2853
2854 /* This represents the used range of a variable.  */
2855
2856 typedef struct used_part
2857 {
2858   HOST_WIDE_INT minused;
2859   HOST_WIDE_INT maxused;
2860   /* True if we have an explicit use/def of some portion of this variable,
2861      even if it is all of it. i.e. a.b = 5 or temp = a.b.  */
2862   bool explicit_uses;
2863   /* True if we have an implicit use/def of some portion of this
2864      variable.  Implicit uses occur when we can't tell what part we
2865      are referencing, and have to make conservative assumptions.  */
2866   bool implicit_uses;
2867 } *used_part_t;
2868
2869 /* An array of used_part structures, indexed by variable uid.  */
2870
2871 static used_part_t *used_portions;
2872
2873 /* Given a variable uid, UID, get or create the entry in the used portions
2874    table for the variable.  */
2875
2876 static used_part_t
2877 get_or_create_used_part_for (size_t uid)
2878 {
2879   used_part_t up;
2880   if (used_portions[uid] == NULL)
2881     {
2882       up = xcalloc (1, sizeof (struct used_part));
2883       up->minused = INT_MAX;
2884       up->maxused = 0;
2885       up->explicit_uses = false;
2886       up->implicit_uses = false;
2887     }
2888   else
2889     up = used_portions[uid];
2890   return up;
2891 }
2892
2893 /* qsort comparison function for two fieldoff's PA and PB */
2894
2895 static int 
2896 fieldoff_compare (const void *pa, const void *pb)
2897 {
2898   const fieldoff_s *foa = (const fieldoff_s *)pa;
2899   const fieldoff_s *fob = (const fieldoff_s *)pb;
2900   HOST_WIDE_INT foasize, fobsize;
2901   
2902   if (foa->offset != fob->offset)
2903     return foa->offset - fob->offset;
2904
2905   foasize = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (foa->field));
2906   fobsize = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (fob->field));
2907   return foasize - fobsize;
2908 }
2909
2910 /* Given an aggregate VAR, create the subvariables that represent its
2911    fields.  */
2912
2913 static void
2914 create_overlap_variables_for (tree var)
2915 {
2916   VEC(fieldoff_s,heap) *fieldstack = NULL;
2917   used_part_t up;
2918   size_t uid = var_ann (var)->uid;
2919
2920   if (used_portions[uid] == NULL)
2921     return;
2922
2923   up = used_portions[uid];
2924   push_fields_onto_fieldstack (TREE_TYPE (var), &fieldstack, 0);
2925   if (VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) != 0)
2926     {
2927       subvar_t *subvars;
2928       fieldoff_s *fo;
2929       bool notokay = false;
2930       int fieldcount = 0;
2931       int i;
2932       HOST_WIDE_INT lastfooffset = -1;
2933       HOST_WIDE_INT lastfosize = -1;
2934       tree lastfotype = NULL_TREE;
2935
2936       /* Not all fields have DECL_SIZE set, and those that don't, we don't
2937          know their size, and thus, can't handle.
2938          The same is true of fields with DECL_SIZE that is not an integer
2939          constant (such as variable sized fields).
2940          Fields with offsets which are not constant will have an offset < 0 
2941          We *could* handle fields that are constant sized arrays, but
2942          currently don't.  Doing so would require some extra changes to
2943          tree-ssa-operands.c.  */
2944
2945       for (i = 0; VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
2946         {
2947           if (!DECL_SIZE (fo->field) 
2948               || TREE_CODE (DECL_SIZE (fo->field)) != INTEGER_CST
2949               || TREE_CODE (TREE_TYPE (fo->field)) == ARRAY_TYPE
2950               || fo->offset < 0)
2951             {
2952               notokay = true;
2953               break;
2954             }
2955           fieldcount++;
2956         }
2957
2958       /* The current heuristic we use is as follows:
2959          If the variable has no used portions in this function, no
2960          structure vars are created for it.
2961          Otherwise,
2962          If the variable has less than SALIAS_MAX_IMPLICIT_FIELDS,
2963          we always create structure vars for them.
2964          If the variable has more than SALIAS_MAX_IMPLICIT_FIELDS, and
2965          some explicit uses, we create structure vars for them.
2966          If the variable has more than SALIAS_MAX_IMPLICIT_FIELDS, and
2967          no explicit uses, we do not create structure vars for them.
2968       */
2969       
2970       if (fieldcount >= SALIAS_MAX_IMPLICIT_FIELDS
2971           && !up->explicit_uses)
2972         {
2973           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2974             {
2975               fprintf (dump_file, "Variable ");
2976               print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2977               fprintf (dump_file, " has no explicit uses in this function, and is > SALIAS_MAX_IMPLICIT_FIELDS, so skipping\n");
2978             }
2979           notokay = true;
2980         }
2981       
2982       /* Bail out, if we can't create overlap variables.  */
2983       if (notokay)
2984         {
2985           VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
2986           return;
2987         }
2988       
2989       /* Otherwise, create the variables.  */
2990       subvars = lookup_subvars_for_var (var);
2991       
2992       qsort (VEC_address (fieldoff_s, fieldstack), 
2993              VEC_length (fieldoff_s, fieldstack), 
2994              sizeof (fieldoff_s),
2995              fieldoff_compare);
2996
2997       for (i = VEC_length (fieldoff_s, fieldstack);
2998            VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, --i, fo);)
2999         {
3000           subvar_t sv;
3001           HOST_WIDE_INT fosize;
3002           var_ann_t ann;
3003           tree currfotype;
3004
3005           fosize = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (fo->field));
3006           currfotype = TREE_TYPE (fo->field);
3007
3008           /* If this field isn't in the used portion,
3009              or it has the exact same offset and size as the last
3010              field, skip it.  */
3011
3012           if (((fo->offset <= up->minused
3013                 && fo->offset + fosize <= up->minused)
3014                || fo->offset >= up->maxused)
3015               || (fo->offset == lastfooffset
3016                   && fosize == lastfosize
3017                   && currfotype == lastfotype))
3018             continue;
3019           sv = ggc_alloc (sizeof (struct subvar));
3020           sv->offset = fo->offset;
3021           sv->size = fosize;
3022           sv->next = *subvars;
3023           sv->var = create_tmp_var_raw (TREE_TYPE (fo->field), "SFT");
3024           if (dump_file)
3025             {
3026               fprintf (dump_file, "structure field tag %s created for var %s",
3027                        get_name (sv->var), get_name (var));
3028               fprintf (dump_file, " offset " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
3029                        sv->offset);
3030               fprintf (dump_file, " size " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
3031                        sv->size);
3032               fprintf (dump_file, "\n");
3033             }
3034           
3035           /* We need to copy the various flags from var to sv->var, so that
3036              they are is_global_var iff the original variable was.  */
3037
3038           DECL_EXTERNAL (sv->var) = DECL_EXTERNAL (var);
3039           TREE_PUBLIC  (sv->var) = TREE_PUBLIC (var);
3040           TREE_STATIC (sv->var) = TREE_STATIC (var);
3041           TREE_READONLY (sv->var) = TREE_READONLY (var);
3042
3043           /* Like other memory tags, these need to be marked addressable to
3044              keep is_gimple_reg from thinking they are real.  */
3045           TREE_ADDRESSABLE (sv->var) = 1;
3046
3047           DECL_CONTEXT (sv->var) = DECL_CONTEXT (var);
3048
3049           ann = get_var_ann (sv->var);
3050           ann->mem_tag_kind = STRUCT_FIELD; 
3051           ann->type_mem_tag = NULL;     
3052           add_referenced_tmp_var (sv->var);
3053           
3054           lastfotype = currfotype;
3055           lastfooffset = fo->offset;
3056           lastfosize = fosize;
3057           *subvars = sv;
3058         }
3059
3060       /* Once we have created subvars, the original is no longer call
3061          clobbered on its own.  Its call clobbered status depends
3062          completely on the call clobbered status of the subvars.
3063
3064          add_referenced_var in the above loop will take care of
3065          marking subvars of global variables as call clobbered for us
3066          to start, since they are global as well.  */
3067       clear_call_clobbered (var);
3068     }
3069
3070   VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
3071 }
3072
3073
3074 /* Find the conservative answer to the question of what portions of what 
3075    structures are used by this statement.  We assume that if we have a
3076    component ref with a known size + offset, that we only need that part
3077    of the structure.  For unknown cases, or cases where we do something
3078    to the whole structure, we assume we need to create fields for the 
3079    entire structure.  */
3080
3081 static tree
3082 find_used_portions (tree *tp, int *walk_subtrees, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
3083 {
3084   switch (TREE_CODE (*tp))
3085     {
3086     case COMPONENT_REF:
3087       {
3088         HOST_WIDE_INT bitsize;
3089         HOST_WIDE_INT bitpos;
3090         tree offset;
3091         enum machine_mode mode;
3092         int unsignedp;
3093         int volatilep;  
3094         tree ref;
3095         ref = get_inner_reference (*tp, &bitsize, &bitpos, &offset, &mode,
3096                                    &unsignedp, &volatilep, false);
3097         if (DECL_P (ref) && offset == NULL && bitsize != -1)
3098           {         
3099             size_t uid = var_ann (ref)->uid;
3100             used_part_t up;
3101
3102             up = get_or_create_used_part_for (uid);         
3103
3104             if (bitpos <= up->minused)
3105               up->minused = bitpos;
3106             if ((bitpos + bitsize >= up->maxused))
3107               up->maxused = bitpos + bitsize;       
3108
3109             up->explicit_uses = true;
3110             used_portions[uid] = up;
3111
3112             *walk_subtrees = 0;
3113             return NULL_TREE;
3114           }
3115         else if (DECL_P (ref))
3116           {
3117             if (DECL_SIZE (ref)
3118                 && var_can_have_subvars (ref)
3119                 && TREE_CODE (DECL_SIZE (ref)) == INTEGER_CST)
3120               {
3121                 used_part_t up;
3122                 size_t uid = var_ann (ref)->uid;
3123
3124                 up = get_or_create_used_part_for (uid);
3125
3126                 up->minused = 0;
3127                 up->maxused = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (ref));
3128
3129                 up->implicit_uses = true;
3130
3131                 used_portions[uid] = up;
3132
3133                 *walk_subtrees = 0;
3134                 return NULL_TREE;
3135               }
3136           }
3137       }
3138       break;
3139     case VAR_DECL:
3140     case PARM_DECL:
3141       {
3142         tree var = *tp;
3143         if (DECL_SIZE (var)
3144             && var_can_have_subvars (var)
3145             && TREE_CODE (DECL_SIZE (var)) == INTEGER_CST)
3146           {
3147             used_part_t up;
3148             size_t uid = var_ann (var)->uid;        
3149             
3150             up = get_or_create_used_part_for (uid);
3151  
3152             up->minused = 0;
3153             up->maxused = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (var));
3154             up->implicit_uses = true;
3155
3156             used_portions[uid] = up;
3157             *walk_subtrees = 0;
3158             return NULL_TREE;
3159           }
3160       }
3161       break;
3162       
3163     default:
3164       break;
3165       
3166     }
3167   return NULL_TREE;
3168 }
3169
3170 /* We are about to create some new referenced variables, and we need the
3171    before size.  */
3172
3173 static size_t old_referenced_vars;
3174
3175
3176 /* Create structure field variables for structures used in this function.  */
3177
3178 static void
3179 create_structure_vars (void)
3180 {
3181   basic_block bb;
3182   size_t i;
3183
3184   old_referenced_vars = num_referenced_vars;
3185   used_portions = xcalloc (num_referenced_vars, sizeof (used_part_t));
3186   
3187   FOR_EACH_BB (bb)
3188     {
3189       block_stmt_iterator bsi;
3190       for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
3191         {
3192           walk_tree_without_duplicates (bsi_stmt_ptr (bsi), 
3193                                         find_used_portions,
3194                                         NULL);
3195         }
3196     }
3197   for (i = 0; i < old_referenced_vars; i++)
3198     {
3199       tree var = referenced_var (i);
3200       /* The C++ FE creates vars without DECL_SIZE set, for some reason.  */
3201       if (var     
3202           && DECL_SIZE (var)
3203           && var_can_have_subvars (var)
3204           && var_ann (var)->mem_tag_kind == NOT_A_TAG
3205           && TREE_CODE (DECL_SIZE (var)) == INTEGER_CST)
3206         create_overlap_variables_for (var);
3207     }
3208   for (i = 0; i < old_referenced_vars; i++)
3209     free (used_portions[i]);
3210
3211   free (used_portions);
3212 }
3213
3214 static bool
3215 gate_structure_vars (void)
3216 {
3217   return flag_tree_salias != 0;
3218 }
3219
3220 struct tree_opt_pass pass_create_structure_vars = 
3221 {
3222   "salias",              /* name */
3223   gate_structure_vars,   /* gate */
3224   create_structure_vars, /* execute */
3225   NULL,                  /* sub */
3226   NULL,                  /* next */
3227   0,                     /* static_pass_number */
3228   0,                     /* tv_id */
3229   PROP_cfg,              /* properties_required */
3230   0,                     /* properties_provided */
3231   0,                     /* properties_destroyed */
3232   0,                     /* todo_flags_start */
3233   TODO_dump_func,        /* todo_flags_finish */
3234   0                      /* letter */
3235 };