OSDN Git Service

* sbitmap.c (sbitmap_any_common_bits): New function.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-alias.c
1 /* Alias analysis for trees.
2    Copyright (C) 2004 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
46
47 /* Structure to map a variable to its alias set and keep track of the
48    virtual operands that will be needed to represent it.  */
49 struct alias_map_d
50 {
51   /* Variable and its alias set.  */
52   tree var;
53   HOST_WIDE_INT set;
54
55   /* Total number of virtual operands that will be needed to represent
56      all the aliases of VAR.  */
57   long total_alias_vops;
58
59   /* Nonzero if the aliases for this memory tag have been grouped
60      already.  Used in group_aliases.  */
61   unsigned int grouped_p : 1;
62
63   /* Set of variables aliased with VAR.  This is the exact same
64      information contained in VAR_ANN (VAR)->MAY_ALIASES, but in
65      bitmap form to speed up alias grouping.  */
66   sbitmap may_aliases;
67 };
68
69
70 /* Alias information used by compute_may_aliases and its helpers.  */
71 struct alias_info
72 {
73   /* SSA names visited while collecting points-to information.  If bit I
74      is set, it means that SSA variable with version I has already been
75      visited.  */
76   sbitmap ssa_names_visited;
77
78   /* Array of SSA_NAME pointers processed by the points-to collector.  */
79   varray_type processed_ptrs;
80
81   /* Variables whose address is still needed.  */
82   bitmap addresses_needed;
83
84   /* ADDRESSABLE_VARS contains all the global variables and locals that
85      have had their address taken.  */
86   struct alias_map_d **addressable_vars;
87   size_t num_addressable_vars;
88
89   /* POINTERS contains all the _DECL pointers with unique memory tags
90      that have been referenced in the program.  */
91   struct alias_map_d **pointers;
92   size_t num_pointers;
93
94   /* Number of function calls found in the program.  */
95   size_t num_calls_found;
96
97   /* Array of counters to keep track of how many times each pointer has
98      been dereferenced in the program.  This is used by the alias grouping
99      heuristic in compute_flow_insensitive_aliasing.  */
100   varray_type num_references;
101
102   /* Total number of virtual operands that will be needed to represent
103      all the aliases of all the pointers found in the program.  */
104   long total_alias_vops;
105
106   /* Variables that have been written to.  */
107   bitmap written_vars;
108
109   /* Pointers that have been used in an indirect store operation.  */
110   bitmap dereferenced_ptrs_store;
111
112   /* Pointers that have been used in an indirect load operation.  */
113   bitmap dereferenced_ptrs_load;
114 };
115
116
117 /* Counters used to display statistics on alias analysis.  */
118 struct alias_stats_d
119 {
120   unsigned int alias_queries;
121   unsigned int alias_mayalias;
122   unsigned int alias_noalias;
123   unsigned int simple_queries;
124   unsigned int simple_resolved;
125   unsigned int tbaa_queries;
126   unsigned int tbaa_resolved;
127 };
128
129
130 /* Local variables.  */
131 static struct alias_stats_d alias_stats;
132
133 /* Local functions.  */
134 static void compute_flow_insensitive_aliasing (struct alias_info *);
135 static void dump_alias_stats (FILE *);
136 static bool may_alias_p (tree, HOST_WIDE_INT, tree, HOST_WIDE_INT);
137 static tree create_memory_tag (tree type, bool is_type_tag);
138 static tree get_tmt_for (tree, struct alias_info *);
139 static tree get_nmt_for (tree);
140 static void add_may_alias (tree, tree);
141 static void replace_may_alias (tree, size_t, tree);
142 static struct alias_info *init_alias_info (void);
143 static void delete_alias_info (struct alias_info *);
144 static void compute_points_to_and_addr_escape (struct alias_info *);
145 static void compute_flow_sensitive_aliasing (struct alias_info *);
146 static void setup_pointers_and_addressables (struct alias_info *);
147 static bool collect_points_to_info_r (tree, tree, void *);
148 static bool is_escape_site (tree, size_t *);
149 static void add_pointed_to_var (struct alias_info *, tree, tree);
150 static void create_global_var (void);
151 static void collect_points_to_info_for (struct alias_info *, tree);
152 static bool ptr_is_dereferenced_by (tree, tree, bool *);
153 static void maybe_create_global_var (struct alias_info *ai);
154 static void group_aliases (struct alias_info *);
155 static void set_pt_anything (tree ptr);
156 static void set_pt_malloc (tree ptr);
157
158 /* Global declarations.  */
159
160 /* Call clobbered variables in the function.  If bit I is set, then
161    REFERENCED_VARS (I) is call-clobbered.  */
162 bitmap call_clobbered_vars;
163
164 /* Addressable variables in the function.  If bit I is set, then
165    REFERENCED_VARS (I) has had its address taken.  Note that
166    CALL_CLOBBERED_VARS and ADDRESSABLE_VARS are not related.  An
167    addressable variable is not necessarily call-clobbered (e.g., a
168    local addressable whose address does not escape) and not all
169    call-clobbered variables are addressable (e.g., a local static
170    variable).  */
171 bitmap addressable_vars;
172
173 /* When the program has too many call-clobbered variables and call-sites,
174    this variable is used to represent the clobbering effects of function
175    calls.  In these cases, all the call clobbered variables in the program
176    are forced to alias this variable.  This reduces compile times by not
177    having to keep track of too many V_MAY_DEF expressions at call sites.  */
178 tree global_var;
179
180
181 /* Compute may-alias information for every variable referenced in function
182    FNDECL.
183
184    Alias analysis proceeds in 3 main phases:
185
186    1- Points-to and escape analysis.
187
188    This phase walks the use-def chains in the SSA web looking for three
189    things:
190
191         * Assignments of the form P_i = &VAR
192         * Assignments of the form P_i = malloc()
193         * Pointers and ADDR_EXPR that escape the current function.
194
195    The concept of 'escaping' is the same one used in the Java world.  When
196    a pointer or an ADDR_EXPR escapes, it means that it has been exposed
197    outside of the current function.  So, assignment to global variables,
198    function arguments and returning a pointer are all escape sites, as are
199    conversions between pointers and integers.
200
201    This is where we are currently limited.  Since not everything is renamed
202    into SSA, we lose track of escape properties when a pointer is stashed
203    inside a field in a structure, for instance.  In those cases, we are
204    assuming that the pointer does escape.
205
206    We use escape analysis to determine whether a variable is
207    call-clobbered.  Simply put, if an ADDR_EXPR escapes, then the variable
208    is call-clobbered.  If a pointer P_i escapes, then all the variables
209    pointed-to by P_i (and its memory tag) also escape.
210
211    2- Compute flow-sensitive aliases
212
213    We have two classes of memory tags.  Memory tags associated with the
214    pointed-to data type of the pointers in the program.  These tags are
215    called "type memory tag" (TMT).  The other class are those associated
216    with SSA_NAMEs, called "name memory tag" (NMT). The basic idea is that
217    when adding operands for an INDIRECT_REF *P_i, we will first check
218    whether P_i has a name tag, if it does we use it, because that will have
219    more precise aliasing information.  Otherwise, we use the standard type
220    tag.
221
222    In this phase, we go through all the pointers we found in points-to
223    analysis and create alias sets for the name memory tags associated with
224    each pointer P_i.  If P_i escapes, we mark call-clobbered the variables
225    it points to and its tag.
226
227
228    3- Compute flow-insensitive aliases
229
230    This pass will compare the alias set of every type memory tag and every
231    addressable variable found in the program.  Given a type memory tag TMT
232    and an addressable variable V.  If the alias sets of TMT and V conflict
233    (as computed by may_alias_p), then V is marked as an alias tag and added
234    to the alias set of TMT.
235
236    For instance, consider the following function:
237
238             foo (int i)
239             {
240               int *p, a, b;
241             
242               if (i > 10)
243                 p = &a;
244               else
245                 p = &b;
246             
247               *p = 3;
248               a = b + 2;
249               return *p;
250             }
251
252    After aliasing analysis has finished, the type memory tag for pointer
253    'p' will have two aliases, namely variables 'a' and 'b'.  Every time
254    pointer 'p' is dereferenced, we want to mark the operation as a
255    potential reference to 'a' and 'b'.
256
257             foo (int i)
258             {
259               int *p, a, b;
260
261               if (i_2 > 10)
262                 p_4 = &a;
263               else
264                 p_6 = &b;
265               # p_1 = PHI <p_4(1), p_6(2)>;
266
267               # a_7 = V_MAY_DEF <a_3>;
268               # b_8 = V_MAY_DEF <b_5>;
269               *p_1 = 3;
270
271               # a_9 = V_MAY_DEF <a_7>
272               # VUSE <b_8>
273               a_9 = b_8 + 2;
274
275               # VUSE <a_9>;
276               # VUSE <b_8>;
277               return *p_1;
278             }
279
280    In certain cases, the list of may aliases for a pointer may grow too
281    large.  This may cause an explosion in the number of virtual operands
282    inserted in the code.  Resulting in increased memory consumption and
283    compilation time.
284
285    When the number of virtual operands needed to represent aliased
286    loads and stores grows too large (configurable with @option{--param
287    max-aliased-vops}), alias sets are grouped to avoid severe
288    compile-time slow downs and memory consumption.  See group_aliases.  */
289
290 static void
291 compute_may_aliases (void)
292 {
293   struct alias_info *ai;
294   
295   memset (&alias_stats, 0, sizeof (alias_stats));
296
297   /* Initialize aliasing information.  */
298   ai = init_alias_info ();
299
300   /* For each pointer P_i, determine the sets of variables that P_i may
301      point-to.  For every addressable variable V, determine whether the
302      address of V escapes the current function, making V call-clobbered
303      (i.e., whether &V is stored in a global variable or if its passed as a
304      function call argument).  */
305   compute_points_to_and_addr_escape (ai);
306
307   /* Collect all pointers and addressable variables, compute alias sets,
308      create memory tags for pointers and promote variables whose address is
309      not needed anymore.  */
310   setup_pointers_and_addressables (ai);
311
312   /* Compute flow-sensitive, points-to based aliasing for all the name
313      memory tags.  Note that this pass needs to be done before flow
314      insensitive analysis because it uses the points-to information
315      gathered before to mark call-clobbered type tags.  */
316   compute_flow_sensitive_aliasing (ai);
317
318   /* Compute type-based flow-insensitive aliasing for all the type
319      memory tags.  */
320   compute_flow_insensitive_aliasing (ai);
321
322   /* If the program has too many call-clobbered variables and/or function
323      calls, create .GLOBAL_VAR and use it to model call-clobbering
324      semantics at call sites.  This reduces the number of virtual operands
325      considerably, improving compile times at the expense of lost
326      aliasing precision.  */
327   maybe_create_global_var (ai);
328
329   /* Debugging dumps.  */
330   if (dump_file)
331     {
332       dump_referenced_vars (dump_file);
333       if (dump_flags & TDF_STATS)
334         dump_alias_stats (dump_file);
335       dump_points_to_info (dump_file);
336       dump_alias_info (dump_file);
337     }
338
339   /* Deallocate memory used by aliasing data structures.  */
340   delete_alias_info (ai);
341 }
342
343 struct tree_opt_pass pass_may_alias = 
344 {
345   "alias",                              /* name */
346   NULL,                                 /* gate */
347   compute_may_aliases,                  /* execute */
348   NULL,                                 /* sub */
349   NULL,                                 /* next */
350   0,                                    /* static_pass_number */
351   TV_TREE_MAY_ALIAS,                    /* tv_id */
352   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
353   PROP_alias,                           /* properties_provided */
354   0,                                    /* properties_destroyed */
355   0,                                    /* todo_flags_start */
356   TODO_dump_func | TODO_rename_vars
357     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa,  /* todo_flags_finish */
358   0                                     /* letter */
359 };
360
361 /* Count the number of calls in the function and conditionally
362    create GLOBAL_VAR.   This is performed before translation
363    into SSA (and thus before alias analysis) to avoid compile time
364    and memory utilization explosions in functions with many
365    of calls and call clobbered variables.  */
366
367 static void
368 count_calls_and_maybe_create_global_var (void)
369 {
370   struct alias_info ai;
371   basic_block bb;
372   bool temp;
373
374   memset (&ai, 0, sizeof (struct alias_info));
375
376   /* First count the number of calls in the IL.  */
377   FOR_EACH_BB (bb)
378     {
379       block_stmt_iterator si;
380
381       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
382         {
383           tree stmt = bsi_stmt (si);
384
385           if (get_call_expr_in (stmt) != NULL_TREE)
386             ai.num_calls_found++;
387         }
388     }
389
390   /* If there are no call clobbered variables, then maybe_create_global_var
391      will always create a GLOBAL_VAR.  At this point we do not want that
392      behavior.  So we turn on one bit in CALL_CLOBBERED_VARs, call
393      maybe_create_global_var, then reset the bit to its original state.  */
394   temp = bitmap_bit_p (call_clobbered_vars, 0);
395   bitmap_set_bit (call_clobbered_vars, 0);
396   maybe_create_global_var (&ai);
397   if (!temp)
398     bitmap_clear_bit (call_clobbered_vars, 0);
399 }
400
401 struct tree_opt_pass pass_maybe_create_global_var = 
402 {
403   "maybe_create_global_var",            /* name */
404   NULL,                                 /* gate */
405   count_calls_and_maybe_create_global_var, /* execute */
406   NULL,                                 /* sub */
407   NULL,                                 /* next */
408   0,                                    /* static_pass_number */
409   TV_TREE_MAY_ALIAS,                    /* tv_id */
410   PROP_cfg,                             /* properties_required */
411   0,                                    /* properties_provided */
412   0,                                    /* properties_destroyed */
413   0,                                    /* todo_flags_start */
414   0,                                    /* todo_flags_finish */
415   0                                     /* letter */
416 };
417
418 /* Initialize the data structures used for alias analysis.  */
419
420 static struct alias_info *
421 init_alias_info (void)
422 {
423   struct alias_info *ai;
424   static bool aliases_computed_p = false;
425
426   ai = xcalloc (1, sizeof (struct alias_info));
427   ai->ssa_names_visited = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
428   sbitmap_zero (ai->ssa_names_visited);
429   VARRAY_TREE_INIT (ai->processed_ptrs, 50, "processed_ptrs");
430   ai->addresses_needed = BITMAP_XMALLOC ();
431   VARRAY_UINT_INIT (ai->num_references, num_referenced_vars, "num_references");
432   ai->written_vars = BITMAP_XMALLOC ();
433   ai->dereferenced_ptrs_store = BITMAP_XMALLOC ();
434   ai->dereferenced_ptrs_load = BITMAP_XMALLOC ();
435
436   /* If aliases have been computed before, clear existing information.  */
437   if (aliases_computed_p)
438     {
439       unsigned i;
440       bitmap_iterator bi;
441
442       /* Clear the call-clobbered set.  We are going to re-discover
443           call-clobbered variables.  */
444       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i, bi)
445         {
446           tree var = referenced_var (i);
447
448           /* Variables that are intrinsically call-clobbered (globals,
449              local statics, etc) will not be marked by the aliasing
450              code, so we can't remove them from CALL_CLOBBERED_VARS.  */
451           if (!is_call_clobbered (var))
452             bitmap_clear_bit (call_clobbered_vars, var_ann (var)->uid);
453         }
454
455       /* Similarly, clear the set of addressable variables.  In this
456          case, we can just clear the set because addressability is
457          only computed here.  */
458       bitmap_clear (addressable_vars);
459
460       /* Clear flow-insensitive alias information from each symbol.  */
461       for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
462         {
463           var_ann_t ann = var_ann (referenced_var (i));
464           ann->is_alias_tag = 0;
465           ann->may_aliases = NULL;
466         }
467
468       /* Clear flow-sensitive points-to information from each SSA name.  */
469       for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
470         {
471           tree name = ssa_name (i);
472
473           if (!name || !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (name)))
474             continue;
475
476           if (SSA_NAME_PTR_INFO (name))
477             {
478               struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (name);
479
480               /* Clear all the flags but keep the name tag to
481                  avoid creating new temporaries unnecessarily.  If
482                  this pointer is found to point to a subset or
483                  superset of its former points-to set, then a new
484                  tag will need to be created in create_name_tags.  */
485               pi->pt_anything = 0;
486               pi->pt_malloc = 0;
487               pi->value_escapes_p = 0;
488               pi->is_dereferenced = 0;
489               if (pi->pt_vars)
490                 bitmap_clear (pi->pt_vars);
491             }
492         }
493     }
494
495   /* Next time, we will need to reset alias information.  */
496   aliases_computed_p = true;
497
498   return ai;
499 }
500
501
502 /* Deallocate memory used by alias analysis.  */
503
504 static void
505 delete_alias_info (struct alias_info *ai)
506 {
507   size_t i;
508
509   sbitmap_free (ai->ssa_names_visited);
510   ai->processed_ptrs = NULL;
511   BITMAP_XFREE (ai->addresses_needed);
512
513   for (i = 0; i < ai->num_addressable_vars; i++)
514     {
515       sbitmap_free (ai->addressable_vars[i]->may_aliases);
516       free (ai->addressable_vars[i]);
517     }
518   free (ai->addressable_vars);
519
520   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
521     {
522       sbitmap_free (ai->pointers[i]->may_aliases);
523       free (ai->pointers[i]);
524     }
525   free (ai->pointers);
526
527   ai->num_references = NULL;
528   BITMAP_XFREE (ai->written_vars);
529   BITMAP_XFREE (ai->dereferenced_ptrs_store);
530   BITMAP_XFREE (ai->dereferenced_ptrs_load);
531
532   free (ai);
533 }
534
535
536 /* Walk use-def chains for pointer PTR to determine what variables is PTR
537    pointing to.  */
538
539 static void
540 collect_points_to_info_for (struct alias_info *ai, tree ptr)
541 {
542   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)));
543
544   if (!TEST_BIT (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (ptr)))
545     {
546       SET_BIT (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (ptr));
547       walk_use_def_chains (ptr, collect_points_to_info_r, ai, true);
548       VARRAY_PUSH_TREE (ai->processed_ptrs, ptr);
549     }
550 }
551
552
553 /* Helper for ptr_is_dereferenced_by.  Called by walk_tree to look for
554    (ALIGN/MISALIGNED_)INDIRECT_REF nodes for the pointer passed in DATA.  */
555
556 static tree
557 find_ptr_dereference (tree *tp, int *walk_subtrees ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
558 {
559   tree ptr = (tree) data;
560
561   if (INDIRECT_REF_P (*tp)
562       && TREE_OPERAND (*tp, 0) == ptr)
563     return *tp;
564
565   return NULL_TREE;
566 }
567
568
569 /* Return true if STMT contains (ALIGN/MISALIGNED_)INDIRECT_REF <PTR>.  
570    *IS_STORE is set to 'true' if the dereference is on the LHS of an 
571    assignment.  */
572
573 static bool
574 ptr_is_dereferenced_by (tree ptr, tree stmt, bool *is_store)
575 {
576   *is_store = false;
577
578   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
579       || (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR
580           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == MODIFY_EXPR))
581     {
582       tree e, lhs, rhs;
583
584       e = (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR) ? TREE_OPERAND (stmt, 0) : stmt;
585       lhs = TREE_OPERAND (e, 0);
586       rhs = TREE_OPERAND (e, 1);
587
588       if (EXPR_P (lhs)
589           && walk_tree (&lhs, find_ptr_dereference, ptr, NULL))
590         {
591           *is_store = true;
592           return true;
593         }
594       else if (EXPR_P (rhs)
595                && walk_tree (&rhs, find_ptr_dereference, ptr, NULL))
596         {
597           return true;
598         }
599     }
600   else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
601     {
602       if (walk_tree (&ASM_OUTPUTS (stmt), find_ptr_dereference, ptr, NULL)
603           || walk_tree (&ASM_CLOBBERS (stmt), find_ptr_dereference, ptr, NULL))
604         {
605           *is_store = true;
606           return true;
607         }
608       else if (walk_tree (&ASM_INPUTS (stmt), find_ptr_dereference, ptr, NULL))
609         {
610           return true;
611         }
612     }
613
614   return false;
615 }
616
617
618 /* Traverse use-def links for all the pointers in the program to collect
619    address escape and points-to information.
620    
621    This is loosely based on the same idea described in R. Hasti and S.
622    Horwitz, ``Using static single assignment form to improve
623    flow-insensitive pointer analysis,'' in SIGPLAN Conference on
624    Programming Language Design and Implementation, pp. 97-105, 1998.  */
625
626 static void
627 compute_points_to_and_addr_escape (struct alias_info *ai)
628 {
629   basic_block bb;
630   unsigned i;
631   tree op;
632   ssa_op_iter iter;
633
634   timevar_push (TV_TREE_PTA);
635
636   FOR_EACH_BB (bb)
637     {
638       bb_ann_t block_ann = bb_ann (bb);
639       block_stmt_iterator si;
640
641       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
642         {
643           bitmap addr_taken;
644           tree stmt = bsi_stmt (si);
645           bool stmt_escapes_p = is_escape_site (stmt, &ai->num_calls_found);
646           bitmap_iterator bi;
647
648           /* Mark all the variables whose address are taken by the
649              statement.  Note that this will miss all the addresses taken
650              in PHI nodes (those are discovered while following the use-def
651              chains).  */
652           get_stmt_operands (stmt);
653           addr_taken = addresses_taken (stmt);
654           if (addr_taken)
655             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (addr_taken, 0, i, bi)
656               {
657                 tree var = referenced_var (i);
658                 bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, var_ann (var)->uid);
659                 if (stmt_escapes_p)
660                   mark_call_clobbered (var);
661               }
662
663           if (stmt_escapes_p)
664             block_ann->has_escape_site = 1;
665
666           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_USE)
667             {
668               var_ann_t v_ann = var_ann (SSA_NAME_VAR (op));
669               struct ptr_info_def *pi;
670               bool is_store;
671
672               /* If the operand's variable may be aliased, keep track
673                  of how many times we've referenced it.  This is used
674                  for alias grouping in compute_flow_sensitive_aliasing.
675                  Note that we don't need to grow AI->NUM_REFERENCES
676                  because we are processing regular variables, not
677                  memory tags (the array's initial size is set to
678                  NUM_REFERENCED_VARS).  */
679               if (may_be_aliased (SSA_NAME_VAR (op)))
680                 (VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid))++;
681
682               if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
683                 continue;
684
685               collect_points_to_info_for (ai, op);
686
687               pi = SSA_NAME_PTR_INFO (op);
688               if (ptr_is_dereferenced_by (op, stmt, &is_store))
689                 {
690                   /* Mark OP as dereferenced.  In a subsequent pass,
691                      dereferenced pointers that point to a set of
692                      variables will be assigned a name tag to alias
693                      all the variables OP points to.  */
694                   pi->is_dereferenced = 1;
695
696                   /* Keep track of how many time we've dereferenced each
697                      pointer.  Again, we don't need to grow
698                      AI->NUM_REFERENCES because we're processing
699                      existing program variables.  */
700                   (VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid))++;
701
702                   /* If this is a store operation, mark OP as being
703                      dereferenced to store, otherwise mark it as being
704                      dereferenced to load.  */
705                   if (is_store)
706                     bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid);
707                   else
708                     bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_load, v_ann->uid);
709                 }
710               else if (stmt_escapes_p)
711                 {
712                   /* Note that even if STMT is an escape point, pointer OP
713                      will not escape if it is being dereferenced.  That's
714                      why we only check for escape points if OP is not
715                      dereferenced by STMT.  */
716                   pi->value_escapes_p = 1;
717
718                   /* If the statement makes a function call, assume
719                      that pointer OP will be dereferenced in a store
720                      operation inside the called function.  */
721                   if (get_call_expr_in (stmt))
722                     {
723                       bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid);
724                       pi->is_dereferenced = 1;
725                     }
726                 }
727             }
728
729           /* Update reference counter for definitions to any
730              potentially aliased variable.  This is used in the alias
731              grouping heuristics.  */
732           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
733             {
734               tree var = SSA_NAME_VAR (op);
735               var_ann_t ann = var_ann (var);
736               bitmap_set_bit (ai->written_vars, ann->uid);
737               if (may_be_aliased (var))
738                 (VARRAY_UINT (ai->num_references, ann->uid))++;
739
740               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
741                 collect_points_to_info_for (ai, op);
742             }
743
744           /* Mark variables in V_MAY_DEF operands as being written to.  */
745           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
746             {
747               tree var = SSA_NAME_VAR (op);
748               var_ann_t ann = var_ann (var);
749               bitmap_set_bit (ai->written_vars, ann->uid);
750             }
751             
752           /* After promoting variables and computing aliasing we will
753              need to re-scan most statements.  FIXME: Try to minimize the
754              number of statements re-scanned.  It's not really necessary to
755              re-scan *all* statements.  */
756           modify_stmt (stmt);
757         }
758     }
759
760   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
761 }
762
763
764 /* Create name tags for all the pointers that have been dereferenced.
765    We only create a name tag for a pointer P if P is found to point to
766    a set of variables (so that we can alias them to *P) or if it is
767    the result of a call to malloc (which means that P cannot point to
768    anything else nor alias any other variable).
769
770    If two pointers P and Q point to the same set of variables, they
771    are assigned the same name tag.  */
772
773 static void
774 create_name_tags (struct alias_info *ai)
775 {
776   size_t i;
777
778   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
779     {
780       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
781       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
782
783       if (pi->pt_anything || !pi->is_dereferenced)
784         {
785           /* No name tags for pointers that have not been
786              dereferenced or point to an arbitrary location.  */
787           pi->name_mem_tag = NULL_TREE;
788           continue;
789         }
790
791       if (pi->pt_vars && !bitmap_empty_p (pi->pt_vars))
792         {
793           size_t j;
794           tree old_name_tag = pi->name_mem_tag;
795
796           /* If PTR points to a set of variables, check if we don't
797              have another pointer Q with the same points-to set before
798              creating a tag.  If so, use Q's tag instead of creating a
799              new one.
800
801              This is important for not creating unnecessary symbols
802              and also for copy propagation.  If we ever need to
803              propagate PTR into Q or vice-versa, we would run into
804              problems if they both had different name tags because
805              they would have different SSA version numbers (which
806              would force us to take the name tags in and out of SSA).  */
807           for (j = 0; j < i; j++)
808             {
809               tree q = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, j);
810               struct ptr_info_def *qi = SSA_NAME_PTR_INFO (q);
811
812               if (qi
813                   && qi->pt_vars
814                   && qi->name_mem_tag
815                   && bitmap_equal_p (pi->pt_vars, qi->pt_vars))
816                 {
817                   pi->name_mem_tag = qi->name_mem_tag;
818                   break;
819                 }
820             }
821
822           /* If we didn't find a pointer with the same points-to set
823              as PTR, create a new name tag if needed.  */
824           if (pi->name_mem_tag == NULL_TREE)
825             pi->name_mem_tag = get_nmt_for (ptr);
826
827           /* If the new name tag computed for PTR is different than
828              the old name tag that it used to have, then the old tag
829              needs to be removed from the IL, so we mark it for
830              renaming.  */
831           if (old_name_tag && old_name_tag != pi->name_mem_tag)
832             bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (old_name_tag)->uid);
833         }
834       else if (pi->pt_malloc)
835         {
836           /* Otherwise, create a unique name tag for this pointer.  */
837           pi->name_mem_tag = get_nmt_for (ptr);
838         }
839       else
840         {
841           /* Only pointers that may point to malloc or other variables
842              may receive a name tag.  If the pointer does not point to
843              a known spot, we should use type tags.  */
844           set_pt_anything (ptr);
845           continue;
846         }
847
848       TREE_THIS_VOLATILE (pi->name_mem_tag)
849           |= TREE_THIS_VOLATILE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)));
850
851       /* Mark the new name tag for renaming.  */
852       bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (pi->name_mem_tag)->uid);
853     }
854 }
855
856
857
858 /* For every pointer P_i in AI->PROCESSED_PTRS, create may-alias sets for
859    the name memory tag (NMT) associated with P_i.  If P_i escapes, then its
860    name tag and the variables it points-to are call-clobbered.  Finally, if
861    P_i escapes and we could not determine where it points to, then all the
862    variables in the same alias set as *P_i are marked call-clobbered.  This
863    is necessary because we must assume that P_i may take the address of any
864    variable in the same alias set.  */
865
866 static void
867 compute_flow_sensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
868 {
869   size_t i;
870
871   create_name_tags (ai);
872
873   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
874     {
875       unsigned j;
876       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
877       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
878       var_ann_t v_ann = var_ann (SSA_NAME_VAR (ptr));
879       bitmap_iterator bi;
880
881       if (pi->value_escapes_p || pi->pt_anything)
882         {
883           /* If PTR escapes or may point to anything, then its associated
884              memory tags and pointed-to variables are call-clobbered.  */
885           if (pi->name_mem_tag)
886             mark_call_clobbered (pi->name_mem_tag);
887
888           if (v_ann->type_mem_tag)
889             mark_call_clobbered (v_ann->type_mem_tag);
890
891           if (pi->pt_vars)
892             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, j, bi)
893               {
894                 mark_call_clobbered (referenced_var (j));
895               }
896         }
897
898       /* Set up aliasing information for PTR's name memory tag (if it has
899          one).  Note that only pointers that have been dereferenced will
900          have a name memory tag.  */
901       if (pi->name_mem_tag && pi->pt_vars)
902         EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, j, bi)
903           {
904             add_may_alias (pi->name_mem_tag, referenced_var (j));
905           }
906
907       /* If the name tag is call clobbered, so is the type tag
908          associated with the base VAR_DECL.  */
909       if (pi->name_mem_tag
910           && v_ann->type_mem_tag
911           && is_call_clobbered (pi->name_mem_tag))
912         mark_call_clobbered (v_ann->type_mem_tag);
913     }
914 }
915
916
917 /* Compute type-based alias sets.  Traverse all the pointers and
918    addressable variables found in setup_pointers_and_addressables.
919    
920    For every pointer P in AI->POINTERS and addressable variable V in
921    AI->ADDRESSABLE_VARS, add V to the may-alias sets of P's type
922    memory tag (TMT) if their alias sets conflict.  V is then marked as
923    an alias tag so that the operand scanner knows that statements
924    containing V have aliased operands.  */
925
926 static void
927 compute_flow_insensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
928 {
929   size_t i;
930
931   /* Initialize counter for the total number of virtual operands that
932      aliasing will introduce.  When AI->TOTAL_ALIAS_VOPS goes beyond the
933      threshold set by --params max-alias-vops, we enable alias
934      grouping.  */
935   ai->total_alias_vops = 0;
936
937   /* For every pointer P, determine which addressable variables may alias
938      with P's type memory tag.  */
939   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
940     {
941       size_t j;
942       struct alias_map_d *p_map = ai->pointers[i];
943       tree tag = var_ann (p_map->var)->type_mem_tag;
944       var_ann_t tag_ann = var_ann (tag);
945
946       p_map->total_alias_vops = 0;
947       p_map->may_aliases = sbitmap_alloc (num_referenced_vars);
948       sbitmap_zero (p_map->may_aliases);
949
950       for (j = 0; j < ai->num_addressable_vars; j++)
951         {
952           struct alias_map_d *v_map;
953           var_ann_t v_ann;
954           tree var;
955           bool tag_stored_p, var_stored_p;
956           
957           v_map = ai->addressable_vars[j];
958           var = v_map->var;
959           v_ann = var_ann (var);
960
961           /* Skip memory tags and variables that have never been
962              written to.  We also need to check if the variables are
963              call-clobbered because they may be overwritten by
964              function calls.
965
966              Note this is effectively random accessing elements in
967              the sparse bitset, which can be highly inefficient.
968              So we first check the call_clobbered status of the
969              tag and variable before querying the bitmap.  */
970           tag_stored_p = is_call_clobbered (tag)
971                          || bitmap_bit_p (ai->written_vars, tag_ann->uid);
972           var_stored_p = is_call_clobbered (var)
973                          || bitmap_bit_p (ai->written_vars, v_ann->uid);
974           if (!tag_stored_p && !var_stored_p)
975             continue;
976              
977           if (may_alias_p (p_map->var, p_map->set, var, v_map->set))
978             {
979               size_t num_tag_refs, num_var_refs;
980
981               num_tag_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, tag_ann->uid);
982               num_var_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid);
983
984               /* Add VAR to TAG's may-aliases set.  */
985               add_may_alias (tag, var);
986
987               /* Update the total number of virtual operands due to
988                  aliasing.  Since we are adding one more alias to TAG's
989                  may-aliases set, the total number of virtual operands due
990                  to aliasing will be increased by the number of references
991                  made to VAR and TAG (every reference to TAG will also
992                  count as a reference to VAR).  */
993               ai->total_alias_vops += (num_var_refs + num_tag_refs);
994               p_map->total_alias_vops += (num_var_refs + num_tag_refs);
995
996               /* Update the bitmap used to represent TAG's alias set
997                  in case we need to group aliases.  */
998               SET_BIT (p_map->may_aliases, var_ann (var)->uid);
999             }
1000         }
1001     }
1002
1003   /* Since this analysis is based exclusively on symbols, it fails to
1004      handle cases where two pointers P and Q have different memory
1005      tags with conflicting alias set numbers but no aliased symbols in
1006      common.
1007
1008      For example, suppose that we have two memory tags TMT.1 and TMT.2
1009      such that
1010      
1011                 may-aliases (TMT.1) = { a }
1012                 may-aliases (TMT.2) = { b }
1013
1014      and the alias set number of TMT.1 conflicts with that of TMT.2.
1015      Since they don't have symbols in common, loads and stores from
1016      TMT.1 and TMT.2 will seem independent of each other, which will
1017      lead to the optimizers making invalid transformations (see
1018      testsuite/gcc.c-torture/execute/pr15262-[12].c).
1019
1020      To avoid this problem, we do a final traversal of AI->POINTERS
1021      looking for pairs of pointers that have no aliased symbols in
1022      common and yet have conflicting alias set numbers.  */
1023   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
1024     {
1025       size_t j;
1026       struct alias_map_d *p_map1 = ai->pointers[i];
1027       tree tag1 = var_ann (p_map1->var)->type_mem_tag;
1028       sbitmap may_aliases1 = p_map1->may_aliases;
1029
1030       for (j = i + 1; j < ai->num_pointers; j++)
1031         {
1032           struct alias_map_d *p_map2 = ai->pointers[j];
1033           tree tag2 = var_ann (p_map2->var)->type_mem_tag;
1034           sbitmap may_aliases2 = p_map2->may_aliases;
1035
1036           /* If the pointers may not point to each other, do nothing.  */
1037           if (!may_alias_p (p_map1->var, p_map1->set, p_map2->var, p_map2->set))
1038             continue;
1039
1040           /* The two pointers may alias each other.  If they already have
1041              symbols in common, do nothing.  */
1042           if (sbitmap_any_common_bits (may_aliases1, may_aliases2))
1043             continue;
1044
1045           if (sbitmap_first_set_bit (may_aliases2) >= 0)
1046             {
1047               size_t k;
1048
1049               /* Add all the aliases for TAG2 into TAG1's alias set.
1050                  FIXME, update grouping heuristic counters.  */
1051               EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (may_aliases2, 0, k,
1052                   add_may_alias (tag1, referenced_var (k)));
1053               sbitmap_a_or_b (may_aliases1, may_aliases1, may_aliases2);
1054             }
1055           else
1056             {
1057               /* Since TAG2 does not have any aliases of its own, add
1058                  TAG2 itself to the alias set of TAG1.  */
1059               add_may_alias (tag1, tag2);
1060             }
1061         }
1062     }
1063
1064   if (dump_file)
1065     fprintf (dump_file, "%s: Total number of aliased vops: %ld\n",
1066              get_name (current_function_decl),
1067              ai->total_alias_vops);
1068
1069   /* Determine if we need to enable alias grouping.  */
1070   if (ai->total_alias_vops >= MAX_ALIASED_VOPS)
1071     group_aliases (ai);
1072 }
1073
1074
1075 /* Comparison function for qsort used in group_aliases.  */
1076
1077 static int
1078 total_alias_vops_cmp (const void *p, const void *q)
1079 {
1080   const struct alias_map_d **p1 = (const struct alias_map_d **)p;
1081   const struct alias_map_d **p2 = (const struct alias_map_d **)q;
1082   long n1 = (*p1)->total_alias_vops;
1083   long n2 = (*p2)->total_alias_vops;
1084
1085   /* We want to sort in descending order.  */
1086   return (n1 > n2 ? -1 : (n1 == n2) ? 0 : 1);
1087 }
1088
1089 /* Group all the aliases for TAG to make TAG represent all the
1090    variables in its alias set.  Update the total number
1091    of virtual operands due to aliasing (AI->TOTAL_ALIAS_VOPS).  This
1092    function will make TAG be the unique alias tag for all the
1093    variables in its may-aliases.  So, given:
1094
1095         may-aliases(TAG) = { V1, V2, V3 }
1096
1097    This function will group the variables into:
1098
1099         may-aliases(V1) = { TAG }
1100         may-aliases(V2) = { TAG }
1101         may-aliases(V2) = { TAG }  */
1102
1103 static void
1104 group_aliases_into (tree tag, sbitmap tag_aliases, struct alias_info *ai)
1105 {
1106   size_t i;
1107   var_ann_t tag_ann = var_ann (tag);
1108   size_t num_tag_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, tag_ann->uid);
1109
1110   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (tag_aliases, 0, i,
1111     {
1112       tree var = referenced_var (i);
1113       var_ann_t ann = var_ann (var);
1114
1115       /* Make TAG the unique alias of VAR.  */
1116       ann->is_alias_tag = 0;
1117       ann->may_aliases = NULL;
1118
1119       /* Note that VAR and TAG may be the same if the function has no
1120          addressable variables (see the discussion at the end of
1121          setup_pointers_and_addressables).  */
1122       if (var != tag)
1123         add_may_alias (var, tag);
1124
1125       /* Reduce total number of virtual operands contributed
1126          by TAG on behalf of VAR.  Notice that the references to VAR
1127          itself won't be removed.  We will merely replace them with
1128          references to TAG.  */
1129       ai->total_alias_vops -= num_tag_refs;
1130     });
1131
1132   /* We have reduced the number of virtual operands that TAG makes on
1133      behalf of all the variables formerly aliased with it.  However,
1134      we have also "removed" all the virtual operands for TAG itself,
1135      so we add them back.  */
1136   ai->total_alias_vops += num_tag_refs;
1137
1138   /* TAG no longer has any aliases.  */
1139   tag_ann->may_aliases = NULL;
1140 }
1141
1142
1143 /* Group may-aliases sets to reduce the number of virtual operands due
1144    to aliasing.
1145
1146      1- Sort the list of pointers in decreasing number of contributed
1147         virtual operands.
1148
1149      2- Take the first entry in AI->POINTERS and revert the role of
1150         the memory tag and its aliases.  Usually, whenever an aliased
1151         variable Vi is found to alias with a memory tag T, we add Vi
1152         to the may-aliases set for T.  Meaning that after alias
1153         analysis, we will have:
1154
1155                 may-aliases(T) = { V1, V2, V3, ..., Vn }
1156
1157         This means that every statement that references T, will get 'n'
1158         virtual operands for each of the Vi tags.  But, when alias
1159         grouping is enabled, we make T an alias tag and add it to the
1160         alias set of all the Vi variables:
1161
1162                 may-aliases(V1) = { T }
1163                 may-aliases(V2) = { T }
1164                 ...
1165                 may-aliases(Vn) = { T }
1166
1167         This has two effects: (a) statements referencing T will only get
1168         a single virtual operand, and, (b) all the variables Vi will now
1169         appear to alias each other.  So, we lose alias precision to
1170         improve compile time.  But, in theory, a program with such a high
1171         level of aliasing should not be very optimizable in the first
1172         place.
1173
1174      3- Since variables may be in the alias set of more than one
1175         memory tag, the grouping done in step (2) needs to be extended
1176         to all the memory tags that have a non-empty intersection with
1177         the may-aliases set of tag T.  For instance, if we originally
1178         had these may-aliases sets:
1179
1180                 may-aliases(T) = { V1, V2, V3 }
1181                 may-aliases(R) = { V2, V4 }
1182
1183         In step (2) we would have reverted the aliases for T as:
1184
1185                 may-aliases(V1) = { T }
1186                 may-aliases(V2) = { T }
1187                 may-aliases(V3) = { T }
1188
1189         But note that now V2 is no longer aliased with R.  We could
1190         add R to may-aliases(V2), but we are in the process of
1191         grouping aliases to reduce virtual operands so what we do is
1192         add V4 to the grouping to obtain:
1193
1194                 may-aliases(V1) = { T }
1195                 may-aliases(V2) = { T }
1196                 may-aliases(V3) = { T }
1197                 may-aliases(V4) = { T }
1198
1199      4- If the total number of virtual operands due to aliasing is
1200         still above the threshold set by max-alias-vops, go back to (2).  */
1201
1202 static void
1203 group_aliases (struct alias_info *ai)
1204 {
1205   size_t i;
1206
1207   /* Sort the POINTERS array in descending order of contributed
1208      virtual operands.  */
1209   qsort (ai->pointers, ai->num_pointers, sizeof (struct alias_map_d *),
1210          total_alias_vops_cmp);
1211
1212   /* For every pointer in AI->POINTERS, reverse the roles of its tag
1213      and the tag's may-aliases set.  */
1214   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
1215     {
1216       size_t j;
1217       tree tag1 = var_ann (ai->pointers[i]->var)->type_mem_tag;
1218       sbitmap tag1_aliases = ai->pointers[i]->may_aliases;
1219
1220       /* Skip tags that have been grouped already.  */
1221       if (ai->pointers[i]->grouped_p)
1222         continue;
1223
1224       /* See if TAG1 had any aliases in common with other type tags.
1225          If we find a TAG2 with common aliases with TAG1, add TAG2's
1226          aliases into TAG1.  */
1227       for (j = i + 1; j < ai->num_pointers; j++)
1228         {
1229           sbitmap tag2_aliases = ai->pointers[j]->may_aliases;
1230
1231           if (sbitmap_any_common_bits (tag1_aliases, tag2_aliases))
1232             {
1233               tree tag2 = var_ann (ai->pointers[j]->var)->type_mem_tag;
1234
1235               sbitmap_a_or_b (tag1_aliases, tag1_aliases, tag2_aliases);
1236
1237               /* TAG2 does not need its aliases anymore.  */
1238               sbitmap_zero (tag2_aliases);
1239               var_ann (tag2)->may_aliases = NULL;
1240
1241               /* TAG1 is the unique alias of TAG2.  */
1242               add_may_alias (tag2, tag1);
1243
1244               ai->pointers[j]->grouped_p = true;
1245             }
1246         }
1247
1248       /* Now group all the aliases we collected into TAG1.  */
1249       group_aliases_into (tag1, tag1_aliases, ai);
1250
1251       /* If we've reduced total number of virtual operands below the
1252          threshold, stop.  */
1253       if (ai->total_alias_vops < MAX_ALIASED_VOPS)
1254         break;
1255     }
1256
1257   /* Finally, all the variables that have been grouped cannot be in
1258      the may-alias set of name memory tags.  Suppose that we have
1259      grouped the aliases in this code so that may-aliases(a) = TMT.20
1260
1261         p_5 = &a;
1262         ...
1263         # a_9 = V_MAY_DEF <a_8>
1264         p_5->field = 0
1265         ... Several modifications to TMT.20 ... 
1266         # VUSE <a_9>
1267         x_30 = p_5->field
1268
1269      Since p_5 points to 'a', the optimizers will try to propagate 0
1270      into p_5->field, but that is wrong because there have been
1271      modifications to 'TMT.20' in between.  To prevent this we have to
1272      replace 'a' with 'TMT.20' in the name tag of p_5.  */
1273   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
1274     {
1275       size_t j;
1276       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
1277       tree name_tag = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr)->name_mem_tag;
1278       varray_type aliases;
1279       
1280       if (name_tag == NULL_TREE)
1281         continue;
1282
1283       aliases = var_ann (name_tag)->may_aliases;
1284       for (j = 0; aliases && j < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); j++)
1285         {
1286           tree alias = VARRAY_TREE (aliases, j);
1287           var_ann_t ann = var_ann (alias);
1288
1289           if (ann->mem_tag_kind == NOT_A_TAG && ann->may_aliases)
1290             {
1291               tree new_alias;
1292
1293               gcc_assert (VARRAY_ACTIVE_SIZE (ann->may_aliases) == 1);
1294
1295               new_alias = VARRAY_TREE (ann->may_aliases, 0);
1296               replace_may_alias (name_tag, j, new_alias);
1297             }
1298         }
1299     }
1300
1301   if (dump_file)
1302     fprintf (dump_file,
1303              "%s: Total number of aliased vops after grouping: %ld%s\n",
1304              get_name (current_function_decl),
1305              ai->total_alias_vops,
1306              (ai->total_alias_vops < 0) ? " (negative values are OK)" : "");
1307 }
1308
1309
1310 /* Create a new alias set entry for VAR in AI->ADDRESSABLE_VARS.  */
1311
1312 static void
1313 create_alias_map_for (tree var, struct alias_info *ai)
1314 {
1315   struct alias_map_d *alias_map;
1316   alias_map = xcalloc (1, sizeof (*alias_map));
1317   alias_map->var = var;
1318   alias_map->set = get_alias_set (var);
1319   ai->addressable_vars[ai->num_addressable_vars++] = alias_map;
1320 }
1321
1322
1323 /* Create memory tags for all the dereferenced pointers and build the
1324    ADDRESSABLE_VARS and POINTERS arrays used for building the may-alias
1325    sets.  Based on the address escape and points-to information collected
1326    earlier, this pass will also clear the TREE_ADDRESSABLE flag from those
1327    variables whose address is not needed anymore.  */
1328
1329 static void
1330 setup_pointers_and_addressables (struct alias_info *ai)
1331 {
1332   size_t i, n_vars, num_addressable_vars, num_pointers;
1333
1334   /* Size up the arrays ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  */
1335   num_addressable_vars = num_pointers = 0;
1336   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
1337     {
1338       tree var = referenced_var (i);
1339
1340       if (may_be_aliased (var))
1341         num_addressable_vars++;
1342
1343       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1344         {
1345           /* Since we don't keep track of volatile variables, assume that
1346              these pointers are used in indirect store operations.  */
1347           if (TREE_THIS_VOLATILE (var))
1348             bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, var_ann (var)->uid);
1349
1350           num_pointers++;
1351         }
1352     }
1353
1354   /* Create ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  Note that these arrays are
1355      always going to be slightly bigger than we actually need them
1356      because some TREE_ADDRESSABLE variables will be marked
1357      non-addressable below and only pointers with unique type tags are
1358      going to be added to POINTERS.  */
1359   ai->addressable_vars = xcalloc (num_addressable_vars,
1360                                   sizeof (struct alias_map_d *));
1361   ai->pointers = xcalloc (num_pointers, sizeof (struct alias_map_d *));
1362   ai->num_addressable_vars = 0;
1363   ai->num_pointers = 0;
1364
1365   /* Since we will be creating type memory tags within this loop, cache the
1366      value of NUM_REFERENCED_VARS to avoid processing the additional tags
1367      unnecessarily.  */
1368   n_vars = num_referenced_vars;
1369
1370   for (i = 0; i < n_vars; i++)
1371     {
1372       tree var = referenced_var (i);
1373       var_ann_t v_ann = var_ann (var);
1374
1375       /* Name memory tags already have flow-sensitive aliasing
1376          information, so they need not be processed by
1377          compute_flow_insensitive_aliasing.  Similarly, type memory
1378          tags are already accounted for when we process their
1379          associated pointer.  */
1380       if (v_ann->mem_tag_kind != NOT_A_TAG)
1381         continue;
1382
1383       /* Remove the ADDRESSABLE flag from every addressable variable whose
1384          address is not needed anymore.  This is caused by the propagation
1385          of ADDR_EXPR constants into INDIRECT_REF expressions and the
1386          removal of dead pointer assignments done by the early scalar
1387          cleanup passes.  */
1388       if (TREE_ADDRESSABLE (var))
1389         {
1390           if (!bitmap_bit_p (ai->addresses_needed, v_ann->uid)
1391               && v_ann->mem_tag_kind == NOT_A_TAG
1392               && TREE_CODE (var) != RESULT_DECL
1393               && !is_global_var (var))
1394             {
1395               /* The address of VAR is not needed, remove the
1396                  addressable bit, so that it can be optimized as a
1397                  regular variable.  */
1398               mark_non_addressable (var);
1399
1400               /* Since VAR is now a regular GIMPLE register, we will need
1401                  to rename VAR into SSA afterwards.  */
1402               bitmap_set_bit (vars_to_rename, v_ann->uid);
1403             }
1404           else
1405             {
1406               /* Add the variable to the set of addressables.  Mostly
1407                  used when scanning operands for ASM_EXPRs that
1408                  clobber memory.  In those cases, we need to clobber
1409                  all call-clobbered variables and all addressables.  */
1410               bitmap_set_bit (addressable_vars, v_ann->uid);
1411             }
1412         }
1413
1414       /* Global variables and addressable locals may be aliased.  Create an
1415          entry in ADDRESSABLE_VARS for VAR.  */
1416       if (may_be_aliased (var))
1417         {
1418           create_alias_map_for (var, ai);
1419           bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (var)->uid);
1420         }
1421
1422       /* Add pointer variables that have been dereferenced to the POINTERS
1423          array and create a type memory tag for them.  */
1424       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1425         {
1426           if ((bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid)
1427                 || bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_load, v_ann->uid)))
1428             {
1429               tree tag;
1430               var_ann_t t_ann;
1431
1432               /* If pointer VAR still doesn't have a memory tag
1433                  associated with it, create it now or re-use an
1434                  existing one.  */
1435               tag = get_tmt_for (var, ai);
1436               t_ann = var_ann (tag);
1437
1438               /* The type tag will need to be renamed into SSA
1439                  afterwards. Note that we cannot do this inside
1440                  get_tmt_for because aliasing may run multiple times
1441                  and we only create type tags the first time.  */
1442               bitmap_set_bit (vars_to_rename, t_ann->uid);
1443
1444               /* Associate the tag with pointer VAR.  */
1445               v_ann->type_mem_tag = tag;
1446
1447               /* If pointer VAR has been used in a store operation,
1448                  then its memory tag must be marked as written-to.  */
1449               if (bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid))
1450                 bitmap_set_bit (ai->written_vars, t_ann->uid);
1451
1452               /* If pointer VAR is a global variable or a PARM_DECL,
1453                  then its memory tag should be considered a global
1454                  variable.  */
1455               if (TREE_CODE (var) == PARM_DECL || is_global_var (var))
1456                 mark_call_clobbered (tag);
1457
1458               /* All the dereferences of pointer VAR count as
1459                  references of TAG.  Since TAG can be associated with
1460                  several pointers, add the dereferences of VAR to the
1461                  TAG.  We may need to grow AI->NUM_REFERENCES because
1462                  we have been adding name and type tags.  */
1463               if (t_ann->uid >= VARRAY_SIZE (ai->num_references))
1464                 VARRAY_GROW (ai->num_references, t_ann->uid + 10);
1465
1466               VARRAY_UINT (ai->num_references, t_ann->uid)
1467                 += VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid);
1468             }
1469           else
1470             {
1471               /* The pointer has not been dereferenced.  If it had a
1472                  type memory tag, remove it and mark the old tag for
1473                  renaming to remove it out of the IL.  */
1474               var_ann_t ann = var_ann (var);
1475               tree tag = ann->type_mem_tag;
1476               if (tag)
1477                 {
1478                   bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (tag)->uid);
1479                   ann->type_mem_tag = NULL_TREE;
1480                 }
1481             }
1482         }
1483     }
1484 }
1485
1486
1487 /* Determine whether to use .GLOBAL_VAR to model call clobbering semantics. At
1488    every call site, we need to emit V_MAY_DEF expressions to represent the
1489    clobbering effects of the call for variables whose address escapes the
1490    current function.
1491
1492    One approach is to group all call-clobbered variables into a single
1493    representative that is used as an alias of every call-clobbered variable
1494    (.GLOBAL_VAR).  This works well, but it ties the optimizer hands because
1495    references to any call clobbered variable is a reference to .GLOBAL_VAR.
1496
1497    The second approach is to emit a clobbering V_MAY_DEF for every 
1498    call-clobbered variable at call sites.  This is the preferred way in terms 
1499    of optimization opportunities but it may create too many V_MAY_DEF operands
1500    if there are many call clobbered variables and function calls in the 
1501    function.
1502
1503    To decide whether or not to use .GLOBAL_VAR we multiply the number of
1504    function calls found by the number of call-clobbered variables.  If that
1505    product is beyond a certain threshold, as determined by the parameterized
1506    values shown below, we use .GLOBAL_VAR.
1507
1508    FIXME.  This heuristic should be improved.  One idea is to use several
1509    .GLOBAL_VARs of different types instead of a single one.  The thresholds
1510    have been derived from a typical bootstrap cycle, including all target
1511    libraries. Compile times were found increase by ~1% compared to using
1512    .GLOBAL_VAR.  */
1513
1514 static void
1515 maybe_create_global_var (struct alias_info *ai)
1516 {
1517   unsigned i, n_clobbered;
1518   bitmap_iterator bi;
1519   
1520   /* No need to create it, if we have one already.  */
1521   if (global_var == NULL_TREE)
1522     {
1523       /* Count all the call-clobbered variables.  */
1524       n_clobbered = 0;
1525       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i, bi)
1526         {
1527           n_clobbered++;
1528         }
1529
1530       /* Create .GLOBAL_VAR if we have too many call-clobbered
1531          variables.  We also create .GLOBAL_VAR when there no
1532          call-clobbered variables to prevent code motion
1533          transformations from re-arranging function calls that may
1534          have side effects.  For instance,
1535
1536                 foo ()
1537                 {
1538                   int a = f ();
1539                   g ();
1540                   h (a);
1541                 }
1542
1543          There are no call-clobbered variables in foo(), so it would
1544          be entirely possible for a pass to want to move the call to
1545          f() after the call to g().  If f() has side effects, that
1546          would be wrong.  Creating .GLOBAL_VAR in this case will
1547          insert VDEFs for it and prevent such transformations.  */
1548       if (n_clobbered == 0
1549           || ai->num_calls_found * n_clobbered >= (size_t) GLOBAL_VAR_THRESHOLD)
1550         create_global_var ();
1551     }
1552
1553   /* If the function has calls to clobbering functions and .GLOBAL_VAR has
1554      been created, make it an alias for all call-clobbered variables.  */
1555   if (global_var)
1556     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i, bi)
1557       {
1558         tree var = referenced_var (i);
1559         if (var != global_var)
1560           {
1561              add_may_alias (var, global_var);
1562              bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (var)->uid);
1563           }
1564       }
1565 }
1566
1567
1568 /* Return TRUE if pointer PTR may point to variable VAR.
1569    
1570    MEM_ALIAS_SET is the alias set for the memory location pointed-to by PTR
1571         This is needed because when checking for type conflicts we are
1572         interested in the alias set of the memory location pointed-to by
1573         PTR.  The alias set of PTR itself is irrelevant.
1574    
1575    VAR_ALIAS_SET is the alias set for VAR.  */
1576
1577 static bool
1578 may_alias_p (tree ptr, HOST_WIDE_INT mem_alias_set,
1579              tree var, HOST_WIDE_INT var_alias_set)
1580 {
1581   tree mem;
1582   var_ann_t v_ann, m_ann;
1583
1584   alias_stats.alias_queries++;
1585   alias_stats.simple_queries++;
1586
1587   /* By convention, a variable cannot alias itself.  */
1588   mem = var_ann (ptr)->type_mem_tag;
1589   if (mem == var)
1590     {
1591       alias_stats.alias_noalias++;
1592       alias_stats.simple_resolved++;
1593       return false;
1594     }
1595
1596   v_ann = var_ann (var);
1597   m_ann = var_ann (mem);
1598
1599   gcc_assert (m_ann->mem_tag_kind == TYPE_TAG);
1600
1601   alias_stats.tbaa_queries++;
1602
1603   /* If VAR is a pointer with the same alias set as PTR, then dereferencing
1604      PTR can't possibly affect VAR.  Note, that we are specifically testing
1605      for PTR's alias set here, not its pointed-to type.  We also can't
1606      do this check with relaxed aliasing enabled.  */
1607   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var))
1608       && var_alias_set != 0
1609       && mem_alias_set != 0)
1610     {
1611       HOST_WIDE_INT ptr_alias_set = get_alias_set (ptr);
1612       if (ptr_alias_set == var_alias_set)
1613         {
1614           alias_stats.alias_noalias++;
1615           alias_stats.tbaa_resolved++;
1616           return false;
1617         }
1618     }
1619
1620   /* If the alias sets don't conflict then MEM cannot alias VAR.  */
1621   if (!alias_sets_conflict_p (mem_alias_set, var_alias_set))
1622     {
1623       alias_stats.alias_noalias++;
1624       alias_stats.tbaa_resolved++;
1625       return false;
1626     }
1627
1628   alias_stats.alias_mayalias++;
1629   return true;
1630 }
1631
1632
1633 /* Add ALIAS to the set of variables that may alias VAR.  */
1634
1635 static void
1636 add_may_alias (tree var, tree alias)
1637 {
1638   size_t i;
1639   var_ann_t v_ann = get_var_ann (var);
1640   var_ann_t a_ann = get_var_ann (alias);
1641
1642   gcc_assert (var != alias);
1643
1644   if (v_ann->may_aliases == NULL)
1645     VARRAY_TREE_INIT (v_ann->may_aliases, 2, "aliases");
1646
1647   /* Avoid adding duplicates.  */
1648   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (v_ann->may_aliases); i++)
1649     if (alias == VARRAY_TREE (v_ann->may_aliases, i))
1650       return;
1651
1652   /* If VAR is a call-clobbered variable, so is its new ALIAS.
1653      FIXME, call-clobbering should only depend on whether an address
1654      escapes.  It should be independent of aliasing.  */
1655   if (is_call_clobbered (var))
1656     mark_call_clobbered (alias);
1657
1658   /* Likewise.  If ALIAS is call-clobbered, so is VAR.  */
1659   else if (is_call_clobbered (alias))
1660     mark_call_clobbered (var);
1661
1662   VARRAY_PUSH_TREE (v_ann->may_aliases, alias);
1663   a_ann->is_alias_tag = 1;
1664 }
1665
1666
1667 /* Replace alias I in the alias sets of VAR with NEW_ALIAS.  */
1668
1669 static void
1670 replace_may_alias (tree var, size_t i, tree new_alias)
1671 {
1672   var_ann_t v_ann = var_ann (var);
1673   VARRAY_TREE (v_ann->may_aliases, i) = new_alias;
1674
1675   /* If VAR is a call-clobbered variable, so is NEW_ALIAS.
1676      FIXME, call-clobbering should only depend on whether an address
1677      escapes.  It should be independent of aliasing.  */
1678   if (is_call_clobbered (var))
1679     mark_call_clobbered (new_alias);
1680
1681   /* Likewise.  If NEW_ALIAS is call-clobbered, so is VAR.  */
1682   else if (is_call_clobbered (new_alias))
1683     mark_call_clobbered (var);
1684 }
1685
1686
1687 /* Mark pointer PTR as pointing to an arbitrary memory location.  */
1688
1689 static void
1690 set_pt_anything (tree ptr)
1691 {
1692   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
1693
1694   pi->pt_anything = 1;
1695   pi->pt_malloc = 0;
1696
1697   /* The pointer used to have a name tag, but we now found it pointing
1698      to an arbitrary location.  The name tag needs to be renamed and
1699      disassociated from PTR.  */
1700   if (pi->name_mem_tag)
1701     {
1702       bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (pi->name_mem_tag)->uid);
1703       pi->name_mem_tag = NULL_TREE;
1704     }
1705 }
1706
1707
1708 /* Mark pointer PTR as pointing to a malloc'd memory area.  */
1709
1710 static void
1711 set_pt_malloc (tree ptr)
1712 {
1713   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
1714
1715   /* If the pointer has already been found to point to arbitrary
1716      memory locations, it is unsafe to mark it as pointing to malloc.  */
1717   if (pi->pt_anything)
1718     return;
1719
1720   pi->pt_malloc = 1;
1721 }
1722
1723
1724 /* Given two different pointers DEST and ORIG.  Merge the points-to
1725    information in ORIG into DEST.  AI is as in
1726    collect_points_to_info.  */
1727
1728 static void
1729 merge_pointed_to_info (struct alias_info *ai, tree dest, tree orig)
1730 {
1731   struct ptr_info_def *dest_pi, *orig_pi;
1732
1733   gcc_assert (dest != orig);
1734
1735   /* Make sure we have points-to information for ORIG.  */
1736   collect_points_to_info_for (ai, orig);
1737
1738   dest_pi = get_ptr_info (dest);
1739   orig_pi = SSA_NAME_PTR_INFO (orig);
1740
1741   if (orig_pi)
1742     {
1743       /* Notice that we never merge PT_MALLOC.  This attribute is only
1744          true if the pointer is the result of a malloc() call.
1745          Otherwise, we can end up in this situation:
1746
1747          P_i = malloc ();
1748          ...
1749          P_j = P_i + X;
1750
1751          P_j would be marked as PT_MALLOC, however we currently do not
1752          handle cases of more than one pointer pointing to the same
1753          malloc'd area.
1754
1755          FIXME: If the merging comes from an expression that preserves
1756          the PT_MALLOC attribute (copy assignment, address
1757          arithmetic), we ought to merge PT_MALLOC, but then both
1758          pointers would end up getting different name tags because
1759          create_name_tags is not smart enough to determine that the
1760          two come from the same malloc call.  Copy propagation before
1761          aliasing should cure this.  */
1762       gcc_assert (orig_pi != dest_pi);
1763       
1764       dest_pi->pt_malloc = 0;
1765
1766       if (orig_pi->pt_malloc || orig_pi->pt_anything)
1767         set_pt_anything (dest);
1768
1769       if (!dest_pi->pt_anything
1770           && orig_pi->pt_vars
1771           && !bitmap_empty_p (orig_pi->pt_vars))
1772         {
1773           if (dest_pi->pt_vars == NULL)
1774             {
1775               dest_pi->pt_vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
1776               bitmap_copy (dest_pi->pt_vars, orig_pi->pt_vars);
1777             }
1778           else
1779             bitmap_ior_into (dest_pi->pt_vars, orig_pi->pt_vars);
1780         }
1781     }
1782   else
1783     set_pt_anything (dest);
1784 }
1785
1786
1787 /* Add EXPR to the list of expressions pointed-to by PTR.  */
1788
1789 static void
1790 add_pointed_to_expr (struct alias_info *ai, tree ptr, tree expr)
1791 {
1792   if (TREE_CODE (expr) == WITH_SIZE_EXPR)
1793     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
1794
1795   get_ptr_info (ptr);
1796
1797   if (TREE_CODE (expr) == CALL_EXPR
1798       && (call_expr_flags (expr) & (ECF_MALLOC | ECF_MAY_BE_ALLOCA)))
1799     {
1800       /* If EXPR is a malloc-like call, then the area pointed to PTR
1801          is guaranteed to not alias with anything else.  */
1802       set_pt_malloc (ptr);
1803     }
1804   else if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
1805     {
1806       /* Found P_i = ADDR_EXPR  */
1807       add_pointed_to_var (ai, ptr, expr);
1808     }
1809   else if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr)))
1810     {
1811       /* Found P_i = Q_j.  */
1812       merge_pointed_to_info (ai, ptr, expr);
1813     }
1814   else if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
1815     {
1816       /* Found P_i = PLUS_EXPR or P_i = MINUS_EXPR  */
1817       tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1818       tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1819
1820       /* Both operands may be of pointer type.  FIXME: Shouldn't
1821          we just expect PTR + OFFSET always?  */
1822       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1823           && TREE_CODE (op0) != INTEGER_CST)
1824         {
1825           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1826             merge_pointed_to_info (ai, ptr, op0);
1827           else if (TREE_CODE (op0) == ADDR_EXPR)
1828             add_pointed_to_var (ai, ptr, op0);
1829           else
1830             set_pt_anything (ptr);
1831         }
1832
1833       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1))
1834           && TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1835         {
1836           if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1837             merge_pointed_to_info (ai, ptr, op1);
1838           else if (TREE_CODE (op1) == ADDR_EXPR)
1839             add_pointed_to_var (ai, ptr, op1);
1840           else
1841             set_pt_anything (ptr);
1842         }
1843
1844       /* Neither operand is a pointer?  VAR can be pointing anywhere.
1845          FIXME: Shouldn't we abort here?  If we get here, we found
1846          PTR = INT_CST + INT_CST, which should not be a valid pointer
1847          expression.  */
1848       if (!(POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1849             && TREE_CODE (op0) != INTEGER_CST)
1850           && !(POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1))
1851                && TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST))
1852         set_pt_anything (ptr);
1853     }
1854   else
1855     {
1856       /* If we can't recognize the expression, assume that PTR may
1857          point anywhere.  */
1858       set_pt_anything (ptr);
1859     }
1860 }
1861
1862
1863 /* If VALUE is of the form &DECL, add DECL to the set of variables
1864    pointed-to by PTR.  Otherwise, add VALUE as a pointed-to expression by
1865    PTR.  AI is as in collect_points_to_info.  */
1866
1867 static void
1868 add_pointed_to_var (struct alias_info *ai, tree ptr, tree value)
1869 {
1870   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
1871   tree pt_var;
1872   size_t uid;
1873
1874   gcc_assert (TREE_CODE (value) == ADDR_EXPR);
1875
1876   pt_var = TREE_OPERAND (value, 0);
1877   if (REFERENCE_CLASS_P (pt_var))
1878     pt_var = get_base_address (pt_var);
1879
1880   if (pt_var && SSA_VAR_P (pt_var))
1881     {
1882       uid = var_ann (pt_var)->uid;
1883       bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, uid);
1884
1885       if (pi->pt_vars == NULL)
1886         pi->pt_vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
1887       bitmap_set_bit (pi->pt_vars, uid);
1888
1889       /* If the variable is a global, mark the pointer as pointing to
1890          global memory (which will make its tag a global variable).  */
1891       if (is_global_var (pt_var))
1892         pi->pt_global_mem = 1;
1893     }
1894 }
1895
1896
1897 /* Callback for walk_use_def_chains to gather points-to information from the
1898    SSA web.
1899    
1900    VAR is an SSA variable or a GIMPLE expression.
1901    
1902    STMT is the statement that generates the SSA variable or, if STMT is a
1903       PHI_NODE, VAR is one of the PHI arguments.
1904
1905    DATA is a pointer to a structure of type ALIAS_INFO.  */
1906
1907 static bool
1908 collect_points_to_info_r (tree var, tree stmt, void *data)
1909 {
1910   struct alias_info *ai = (struct alias_info *) data;
1911
1912   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1913     {
1914       fprintf (dump_file, "Visiting use-def links for ");
1915       print_generic_expr (dump_file, var, dump_flags);
1916       fprintf (dump_file, "\n");
1917     }
1918
1919   switch (TREE_CODE (stmt))
1920     {
1921     case RETURN_EXPR:
1922       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) != MODIFY_EXPR)
1923         abort ();
1924       stmt = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1925       /* FALLTHRU  */
1926
1927     case MODIFY_EXPR:
1928       {
1929         tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1930         STRIP_NOPS (rhs);
1931         add_pointed_to_expr (ai, var, rhs);
1932         break;
1933       }
1934
1935     case ASM_EXPR:
1936       /* Pointers defined by __asm__ statements can point anywhere.  */
1937       set_pt_anything (var);
1938       break;
1939
1940     case NOP_EXPR:
1941       if (IS_EMPTY_STMT (stmt))
1942         {
1943           tree decl = SSA_NAME_VAR (var);
1944           
1945           if (TREE_CODE (decl) == PARM_DECL)
1946             add_pointed_to_expr (ai, var, decl);
1947           else if (DECL_INITIAL (decl))
1948             add_pointed_to_expr (ai, var, DECL_INITIAL (decl));
1949           else
1950             add_pointed_to_expr (ai, var, decl);
1951         }
1952       break;
1953
1954     case PHI_NODE:
1955       {
1956         /* It STMT is a PHI node, then VAR is one of its arguments.  The
1957            variable that we are analyzing is the LHS of the PHI node.  */
1958         tree lhs = PHI_RESULT (stmt);
1959
1960         switch (TREE_CODE (var))
1961           {
1962           case ADDR_EXPR:
1963             add_pointed_to_var (ai, lhs, var);
1964             break;
1965             
1966           case SSA_NAME:
1967             /* Avoid unnecessary merges.  */
1968             if (lhs != var)
1969               merge_pointed_to_info (ai, lhs, var);
1970             break;
1971             
1972           default:
1973             gcc_assert (is_gimple_min_invariant (var));
1974             add_pointed_to_expr (ai, lhs, var);
1975             break;
1976           }
1977         break;
1978       }
1979
1980     default:
1981       gcc_unreachable ();
1982     }
1983   
1984   return false;
1985 }
1986
1987
1988 /* Return true if STMT is an "escape" site from the current function.  Escape
1989    sites those statements which might expose the address of a variable
1990    outside the current function.  STMT is an escape site iff:
1991
1992         1- STMT is a function call, or
1993         2- STMT is an __asm__ expression, or
1994         3- STMT is an assignment to a non-local variable, or
1995         4- STMT is a return statement.
1996
1997    If NUM_CALLS_P is not NULL, the counter is incremented if STMT contains
1998    a function call.  */
1999
2000 static bool
2001 is_escape_site (tree stmt, size_t *num_calls_p)
2002 {
2003   if (get_call_expr_in (stmt) != NULL_TREE)
2004     {
2005       if (num_calls_p)
2006         (*num_calls_p)++;
2007
2008       return true;
2009     }
2010   else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
2011     return true;
2012   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
2013     {
2014       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
2015
2016       /* Get to the base of _REF nodes.  */
2017       if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
2018         lhs = get_base_address (lhs);
2019
2020       /* If we couldn't recognize the LHS of the assignment, assume that it
2021          is a non-local store.  */
2022       if (lhs == NULL_TREE)
2023         return true;
2024
2025       /* If the RHS is a conversion between a pointer and an integer, the
2026          pointer escapes since we can't track the integer.  */
2027       if ((TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == NOP_EXPR
2028            || TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == CONVERT_EXPR
2029            || TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == VIEW_CONVERT_EXPR)
2030           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
2031                                         (TREE_OPERAND (stmt, 1), 0)))
2032           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (stmt, 1))))
2033         return true;
2034
2035       /* If the LHS is an SSA name, it can't possibly represent a non-local
2036          memory store.  */
2037       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
2038         return false;
2039
2040       /* FIXME: LHS is not an SSA_NAME.  Even if it's an assignment to a
2041          local variables we cannot be sure if it will escape, because we
2042          don't have information about objects not in SSA form.  Need to
2043          implement something along the lines of
2044
2045          J.-D. Choi, M. Gupta, M. J. Serrano, V. C. Sreedhar, and S. P.
2046          Midkiff, ``Escape analysis for java,'' in Proceedings of the
2047          Conference on Object-Oriented Programming Systems, Languages, and
2048          Applications (OOPSLA), pp. 1-19, 1999.  */
2049       return true;
2050     }
2051   else if (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR)
2052     return true;
2053
2054   return false;
2055 }
2056
2057
2058 /* Create a new memory tag of type TYPE.  If IS_TYPE_TAG is true, the tag
2059    is considered to represent all the pointers whose pointed-to types are
2060    in the same alias set class.  Otherwise, the tag represents a single
2061    SSA_NAME pointer variable.  */
2062
2063 static tree
2064 create_memory_tag (tree type, bool is_type_tag)
2065 {
2066   var_ann_t ann;
2067   tree tag = create_tmp_var_raw (type, (is_type_tag) ? "TMT" : "NMT");
2068
2069   /* By default, memory tags are local variables.  Alias analysis will
2070      determine whether they should be considered globals.  */
2071   DECL_CONTEXT (tag) = current_function_decl;
2072
2073   /* Memory tags are by definition addressable.  This also prevents
2074      is_gimple_ref frome confusing memory tags with optimizable
2075      variables.  */
2076   TREE_ADDRESSABLE (tag) = 1;
2077
2078   ann = get_var_ann (tag);
2079   ann->mem_tag_kind = (is_type_tag) ? TYPE_TAG : NAME_TAG;
2080   ann->type_mem_tag = NULL_TREE;
2081
2082   /* Add the tag to the symbol table.  */
2083   add_referenced_tmp_var (tag);
2084
2085   return tag;
2086 }
2087
2088
2089 /* Create a name memory tag to represent a specific SSA_NAME pointer P_i.
2090    This is used if P_i has been found to point to a specific set of
2091    variables or to a non-aliased memory location like the address returned
2092    by malloc functions.  */
2093
2094 static tree
2095 get_nmt_for (tree ptr)
2096 {
2097   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
2098   tree tag = pi->name_mem_tag;
2099
2100   if (tag == NULL_TREE)
2101     tag = create_memory_tag (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)), false);
2102
2103   /* If PTR is a PARM_DECL, it points to a global variable or malloc,
2104      then its name tag should be considered a global variable.  */
2105   if (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (ptr)) == PARM_DECL
2106       || pi->pt_malloc
2107       || pi->pt_global_mem)
2108     mark_call_clobbered (tag);
2109
2110   return tag;
2111 }
2112
2113
2114 /* Return the type memory tag associated to pointer PTR.  A memory tag is an
2115    artificial variable that represents the memory location pointed-to by
2116    PTR.  It is used to model the effects of pointer de-references on
2117    addressable variables.
2118    
2119    AI points to the data gathered during alias analysis.  This function
2120    populates the array AI->POINTERS.  */
2121
2122 static tree
2123 get_tmt_for (tree ptr, struct alias_info *ai)
2124 {
2125   size_t i;
2126   tree tag;
2127   tree tag_type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr));
2128   HOST_WIDE_INT tag_set = get_alias_set (tag_type);
2129
2130   /* To avoid creating unnecessary memory tags, only create one memory tag
2131      per alias set class.  Note that it may be tempting to group
2132      memory tags based on conflicting alias sets instead of
2133      equivalence.  That would be wrong because alias sets are not
2134      necessarily transitive (as demonstrated by the libstdc++ test
2135      23_containers/vector/cons/4.cc).  Given three alias sets A, B, C
2136      such that conflicts (A, B) == true and conflicts (A, C) == true,
2137      it does not necessarily follow that conflicts (B, C) == true.  */
2138   for (i = 0, tag = NULL_TREE; i < ai->num_pointers; i++)
2139     {
2140       struct alias_map_d *curr = ai->pointers[i];
2141       if (tag_set == curr->set)
2142         {
2143           tag = var_ann (curr->var)->type_mem_tag;
2144           break;
2145         }
2146     }
2147
2148   /* If VAR cannot alias with any of the existing memory tags, create a new
2149      tag for PTR and add it to the POINTERS array.  */
2150   if (tag == NULL_TREE)
2151     {
2152       struct alias_map_d *alias_map;
2153
2154       /* If PTR did not have a type tag already, create a new TMT.*
2155          artificial variable representing the memory location
2156          pointed-to by PTR.  */
2157       if (var_ann (ptr)->type_mem_tag == NULL_TREE)
2158         tag = create_memory_tag (tag_type, true);
2159       else
2160         tag = var_ann (ptr)->type_mem_tag;
2161
2162       /* Add PTR to the POINTERS array.  Note that we are not interested in
2163          PTR's alias set.  Instead, we cache the alias set for the memory that
2164          PTR points to.  */
2165       alias_map = xcalloc (1, sizeof (*alias_map));
2166       alias_map->var = ptr;
2167       alias_map->set = tag_set;
2168       ai->pointers[ai->num_pointers++] = alias_map;
2169     }
2170
2171   /* If the pointed-to type is volatile, so is the tag.  */
2172   TREE_THIS_VOLATILE (tag) |= TREE_THIS_VOLATILE (tag_type);
2173
2174   /* Make sure that the type tag has the same alias set as the
2175      pointed-to type.  */
2176   gcc_assert (tag_set == get_alias_set (tag));
2177
2178   return tag;
2179 }
2180
2181
2182 /* Create GLOBAL_VAR, an artificial global variable to act as a
2183    representative of all the variables that may be clobbered by function
2184    calls.  */
2185
2186 static void
2187 create_global_var (void)
2188 {
2189   global_var = build_decl (VAR_DECL, get_identifier (".GLOBAL_VAR"),
2190                            size_type_node);
2191   DECL_ARTIFICIAL (global_var) = 1;
2192   TREE_READONLY (global_var) = 0;
2193   DECL_EXTERNAL (global_var) = 1;
2194   TREE_STATIC (global_var) = 1;
2195   TREE_USED (global_var) = 1;
2196   DECL_CONTEXT (global_var) = NULL_TREE;
2197   TREE_THIS_VOLATILE (global_var) = 0;
2198   TREE_ADDRESSABLE (global_var) = 0;
2199
2200   add_referenced_tmp_var (global_var);
2201   bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (global_var)->uid);
2202 }
2203
2204
2205 /* Dump alias statistics on FILE.  */
2206
2207 static void 
2208 dump_alias_stats (FILE *file)
2209 {
2210   const char *funcname
2211     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2212   fprintf (file, "\nAlias statistics for %s\n\n", funcname);
2213   fprintf (file, "Total alias queries:\t%u\n", alias_stats.alias_queries);
2214   fprintf (file, "Total alias mayalias results:\t%u\n", 
2215            alias_stats.alias_mayalias);
2216   fprintf (file, "Total alias noalias results:\t%u\n",
2217            alias_stats.alias_noalias);
2218   fprintf (file, "Total simple queries:\t%u\n",
2219            alias_stats.simple_queries);
2220   fprintf (file, "Total simple resolved:\t%u\n",
2221            alias_stats.simple_resolved);
2222   fprintf (file, "Total TBAA queries:\t%u\n",
2223            alias_stats.tbaa_queries);
2224   fprintf (file, "Total TBAA resolved:\t%u\n",
2225            alias_stats.tbaa_resolved);
2226 }
2227   
2228
2229 /* Dump alias information on FILE.  */
2230
2231 void
2232 dump_alias_info (FILE *file)
2233 {
2234   size_t i;
2235   const char *funcname
2236     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2237
2238   fprintf (file, "\nFlow-insensitive alias information for %s\n\n", funcname);
2239
2240   fprintf (file, "Aliased symbols\n\n");
2241   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2242     {
2243       tree var = referenced_var (i);
2244       if (may_be_aliased (var))
2245         dump_variable (file, var);
2246     }
2247
2248   fprintf (file, "\nDereferenced pointers\n\n");
2249   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2250     {
2251       tree var = referenced_var (i);
2252       var_ann_t ann = var_ann (var);
2253       if (ann->type_mem_tag)
2254         dump_variable (file, var);
2255     }
2256
2257   fprintf (file, "\nType memory tags\n\n");
2258   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2259     {
2260       tree var = referenced_var (i);
2261       var_ann_t ann = var_ann (var);
2262       if (ann->mem_tag_kind == TYPE_TAG)
2263         dump_variable (file, var);
2264     }
2265
2266   fprintf (file, "\n\nFlow-sensitive alias information for %s\n\n", funcname);
2267
2268   fprintf (file, "SSA_NAME pointers\n\n");
2269   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
2270     {
2271       tree ptr = ssa_name (i);
2272       struct ptr_info_def *pi;
2273       
2274       if (ptr == NULL_TREE)
2275         continue;
2276
2277       pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2278       if (!SSA_NAME_IN_FREE_LIST (ptr)
2279           && pi
2280           && pi->name_mem_tag)
2281         dump_points_to_info_for (file, ptr);
2282     }
2283
2284   fprintf (file, "\nName memory tags\n\n");
2285   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2286     {
2287       tree var = referenced_var (i);
2288       var_ann_t ann = var_ann (var);
2289       if (ann->mem_tag_kind == NAME_TAG)
2290         dump_variable (file, var);
2291     }
2292
2293   fprintf (file, "\n");
2294 }
2295
2296
2297 /* Dump alias information on stderr.  */
2298
2299 void
2300 debug_alias_info (void)
2301 {
2302   dump_alias_info (stderr);
2303 }
2304
2305
2306 /* Return the alias information associated with pointer T.  It creates a
2307    new instance if none existed.  */
2308
2309 struct ptr_info_def *
2310 get_ptr_info (tree t)
2311 {
2312   struct ptr_info_def *pi;
2313
2314   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)));
2315
2316   pi = SSA_NAME_PTR_INFO (t);
2317   if (pi == NULL)
2318     {
2319       pi = ggc_alloc (sizeof (*pi));
2320       memset ((void *)pi, 0, sizeof (*pi));
2321       SSA_NAME_PTR_INFO (t) = pi;
2322     }
2323
2324   return pi;
2325 }
2326
2327
2328 /* Dump points-to information for SSA_NAME PTR into FILE.  */
2329
2330 void
2331 dump_points_to_info_for (FILE *file, tree ptr)
2332 {
2333   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2334
2335   print_generic_expr (file, ptr, dump_flags);
2336
2337   if (pi)
2338     {
2339       if (pi->name_mem_tag)
2340         {
2341           fprintf (file, ", name memory tag: ");
2342           print_generic_expr (file, pi->name_mem_tag, dump_flags);
2343         }
2344
2345       if (pi->is_dereferenced)
2346         fprintf (file, ", is dereferenced");
2347
2348       if (pi->value_escapes_p)
2349         fprintf (file, ", its value escapes");
2350
2351       if (pi->pt_anything)
2352         fprintf (file, ", points-to anything");
2353
2354       if (pi->pt_malloc)
2355         fprintf (file, ", points-to malloc");
2356
2357       if (pi->pt_vars)
2358         {
2359           unsigned ix;
2360           bitmap_iterator bi;
2361
2362           fprintf (file, ", points-to vars: { ");
2363           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, ix, bi)
2364             {
2365               print_generic_expr (file, referenced_var (ix), dump_flags);
2366               fprintf (file, " ");
2367             }
2368           fprintf (file, "}");
2369         }
2370     }
2371
2372   fprintf (file, "\n");
2373 }
2374
2375
2376 /* Dump points-to information for VAR into stderr.  */
2377
2378 void
2379 debug_points_to_info_for (tree var)
2380 {
2381   dump_points_to_info_for (stderr, var);
2382 }
2383
2384
2385 /* Dump points-to information into FILE.  NOTE: This function is slow, as
2386    it needs to traverse the whole CFG looking for pointer SSA_NAMEs.  */
2387
2388 void
2389 dump_points_to_info (FILE *file)
2390 {
2391   basic_block bb;
2392   block_stmt_iterator si;
2393   size_t i;
2394   ssa_op_iter iter;
2395   const char *fname =
2396     lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2397
2398   fprintf (file, "\n\nPointed-to sets for pointers in %s\n\n", fname);
2399
2400   /* First dump points-to information for the default definitions of
2401      pointer variables.  This is necessary because default definitions are
2402      not part of the code.  */
2403   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2404     {
2405       tree var = referenced_var (i);
2406       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
2407         {
2408           var_ann_t ann = var_ann (var);
2409           if (ann->default_def)
2410             dump_points_to_info_for (file, ann->default_def);
2411         }
2412     }
2413
2414   /* Dump points-to information for every pointer defined in the program.  */
2415   FOR_EACH_BB (bb)
2416     {
2417       tree phi;
2418
2419       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2420         {
2421           tree ptr = PHI_RESULT (phi);
2422           if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
2423             dump_points_to_info_for (file, ptr);
2424         }
2425
2426         for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
2427           {
2428             tree stmt = bsi_stmt (si);
2429             tree def;
2430             FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
2431               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (def)))
2432                 dump_points_to_info_for (file, def);
2433           }
2434     }
2435
2436   fprintf (file, "\n");
2437 }
2438
2439
2440 /* Dump points-to info pointed by PTO into STDERR.  */
2441
2442 void
2443 debug_points_to_info (void)
2444 {
2445   dump_points_to_info (stderr);
2446 }
2447
2448 /* Dump to FILE the list of variables that may be aliasing VAR.  */
2449
2450 void
2451 dump_may_aliases_for (FILE *file, tree var)
2452 {
2453   varray_type aliases;
2454   
2455   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
2456     var = SSA_NAME_VAR (var);
2457
2458   aliases = var_ann (var)->may_aliases;
2459   if (aliases)
2460     {
2461       size_t i;
2462       fprintf (file, "{ ");
2463       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); i++)
2464         {
2465           print_generic_expr (file, VARRAY_TREE (aliases, i), dump_flags);
2466           fprintf (file, " ");
2467         }
2468       fprintf (file, "}");
2469     }
2470 }
2471
2472
2473 /* Dump to stderr the list of variables that may be aliasing VAR.  */
2474
2475 void
2476 debug_may_aliases_for (tree var)
2477 {
2478   dump_may_aliases_for (stderr, var);
2479 }
2480
2481 /* Return true if VAR may be aliased.  */
2482
2483 bool
2484 may_be_aliased (tree var)
2485 {
2486   /* Obviously.  */
2487   if (TREE_ADDRESSABLE (var))
2488     return true;
2489
2490   /* Globally visible variables can have their addresses taken by other
2491      translation units.  */
2492   if (DECL_EXTERNAL (var) || TREE_PUBLIC (var))
2493     return true;
2494
2495   /* Automatic variables can't have their addresses escape any other way.
2496      This must be after the check for global variables, as extern declarations
2497      do not have TREE_STATIC set.  */
2498   if (!TREE_STATIC (var))
2499     return false;
2500
2501   /* If we're in unit-at-a-time mode, then we must have seen all occurrences
2502      of address-of operators, and so we can trust TREE_ADDRESSABLE.  Otherwise
2503      we can only be sure the variable isn't addressable if it's local to the
2504      current function.  */
2505   if (flag_unit_at_a_time)
2506     return false;
2507   if (decl_function_context (var) == current_function_decl)
2508     return false;
2509
2510   return true;
2511 }
2512