OSDN Git Service

2010-08-12 Richard Guenther <rguenther@suse.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-alias.c
1 /* Alias analysis for trees.
2    Copyright (C) 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "tm_p.h"
28 #include "basic-block.h"
29 #include "timevar.h"
30 #include "ggc.h"
31 #include "langhooks.h"
32 #include "flags.h"
33 #include "toplev.h"
34 #include "function.h"
35 #include "tree-pretty-print.h"
36 #include "tree-dump.h"
37 #include "gimple.h"
38 #include "tree-flow.h"
39 #include "tree-inline.h"
40 #include "tree-pass.h"
41 #include "convert.h"
42 #include "params.h"
43 #include "ipa-type-escape.h"
44 #include "vec.h"
45 #include "bitmap.h"
46 #include "vecprim.h"
47 #include "pointer-set.h"
48 #include "alloc-pool.h"
49 #include "tree-ssa-alias.h"
50
51 /* Broad overview of how alias analysis on gimple works:
52
53    Statements clobbering or using memory are linked through the
54    virtual operand factored use-def chain.  The virtual operand
55    is unique per function, its symbol is accessible via gimple_vop (cfun).
56    Virtual operands are used for efficiently walking memory statements
57    in the gimple IL and are useful for things like value-numbering as
58    a generation count for memory references.
59
60    SSA_NAME pointers may have associated points-to information
61    accessible via the SSA_NAME_PTR_INFO macro.  Flow-insensitive
62    points-to information is (re-)computed by the TODO_rebuild_alias
63    pass manager todo.  Points-to information is also used for more
64    precise tracking of call-clobbered and call-used variables and
65    related disambiguations.
66
67    This file contains functions for disambiguating memory references,
68    the so called alias-oracle and tools for walking of the gimple IL.
69
70    The main alias-oracle entry-points are
71
72    bool stmt_may_clobber_ref_p (gimple, tree)
73
74      This function queries if a statement may invalidate (parts of)
75      the memory designated by the reference tree argument.
76
77    bool ref_maybe_used_by_stmt_p (gimple, tree)
78
79      This function queries if a statement may need (parts of) the
80      memory designated by the reference tree argument.
81
82    There are variants of these functions that only handle the call
83    part of a statement, call_may_clobber_ref_p and ref_maybe_used_by_call_p.
84    Note that these do not disambiguate against a possible call lhs.
85
86    bool refs_may_alias_p (tree, tree)
87
88      This function tries to disambiguate two reference trees.
89
90    bool ptr_deref_may_alias_global_p (tree)
91
92      This function queries if dereferencing a pointer variable may
93      alias global memory.
94
95    More low-level disambiguators are available and documented in
96    this file.  Low-level disambiguators dealing with points-to
97    information are in tree-ssa-structalias.c.  */
98
99
100 /* Query statistics for the different low-level disambiguators.
101    A high-level query may trigger multiple of them.  */
102
103 static struct {
104   unsigned HOST_WIDE_INT refs_may_alias_p_may_alias;
105   unsigned HOST_WIDE_INT refs_may_alias_p_no_alias;
106   unsigned HOST_WIDE_INT ref_maybe_used_by_call_p_may_alias;
107   unsigned HOST_WIDE_INT ref_maybe_used_by_call_p_no_alias;
108   unsigned HOST_WIDE_INT call_may_clobber_ref_p_may_alias;
109   unsigned HOST_WIDE_INT call_may_clobber_ref_p_no_alias;
110 } alias_stats;
111
112 void
113 dump_alias_stats (FILE *s)
114 {
115   fprintf (s, "\nAlias oracle query stats:\n");
116   fprintf (s, "  refs_may_alias_p: "
117            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
118            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
119            alias_stats.refs_may_alias_p_no_alias,
120            alias_stats.refs_may_alias_p_no_alias
121            + alias_stats.refs_may_alias_p_may_alias);
122   fprintf (s, "  ref_maybe_used_by_call_p: "
123            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
124            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
125            alias_stats.ref_maybe_used_by_call_p_no_alias,
126            alias_stats.refs_may_alias_p_no_alias
127            + alias_stats.ref_maybe_used_by_call_p_may_alias);
128   fprintf (s, "  call_may_clobber_ref_p: "
129            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
130            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
131            alias_stats.call_may_clobber_ref_p_no_alias,
132            alias_stats.call_may_clobber_ref_p_no_alias
133            + alias_stats.call_may_clobber_ref_p_may_alias);
134 }
135
136
137 /* Return true, if dereferencing PTR may alias with a global variable.  */
138
139 bool
140 ptr_deref_may_alias_global_p (tree ptr)
141 {
142   struct ptr_info_def *pi;
143
144   /* If we end up with a pointer constant here that may point
145      to global memory.  */
146   if (TREE_CODE (ptr) != SSA_NAME)
147     return true;
148
149   pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
150
151   /* If we do not have points-to information for this variable,
152      we have to punt.  */
153   if (!pi)
154     return true;
155
156   /* ???  This does not use TBAA to prune globals ptr may not access.  */
157   return pt_solution_includes_global (&pi->pt);
158 }
159
160 /* Return true if dereferencing PTR may alias DECL.
161    The caller is responsible for applying TBAA to see if PTR
162    may access DECL at all.  */
163
164 static bool
165 ptr_deref_may_alias_decl_p (tree ptr, tree decl)
166 {
167   struct ptr_info_def *pi;
168
169   gcc_assert ((TREE_CODE (ptr) == SSA_NAME
170                || TREE_CODE (ptr) == ADDR_EXPR
171                || TREE_CODE (ptr) == INTEGER_CST)
172               && (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
173                   || TREE_CODE (decl) == PARM_DECL
174                   || TREE_CODE (decl) == RESULT_DECL));
175
176   /* Non-aliased variables can not be pointed to.  */
177   if (!may_be_aliased (decl))
178     return false;
179
180   /* ADDR_EXPR pointers either just offset another pointer or directly
181      specify the pointed-to set.  */
182   if (TREE_CODE (ptr) == ADDR_EXPR)
183     {
184       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (ptr, 0));
185       if (base
186           && (INDIRECT_REF_P (base)
187               || TREE_CODE (base) == MEM_REF))
188         ptr = TREE_OPERAND (base, 0);
189       else if (base
190                && SSA_VAR_P (base))
191         return base == decl;
192       else if (base
193                && CONSTANT_CLASS_P (base))
194         return false;
195       else
196         return true;
197     }
198
199   /* We can end up with dereferencing constant pointers.
200      Just bail out in this case.  */
201   if (TREE_CODE (ptr) == INTEGER_CST)
202     return true;
203
204   /* If we do not have useful points-to information for this pointer
205      we cannot disambiguate anything else.  */
206   pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
207   if (!pi)
208     return true;
209
210   /* If the decl can be used as a restrict tag and we have a restrict
211      pointer and that pointers points-to set doesn't contain this decl
212      then they can't alias.  */
213   if (DECL_RESTRICTED_P (decl)
214       && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (ptr))
215       && pi->pt.vars_contains_restrict)
216     return bitmap_bit_p (pi->pt.vars, DECL_PT_UID (decl));
217
218   return pt_solution_includes (&pi->pt, decl);
219 }
220
221 /* Return true if dereferenced PTR1 and PTR2 may alias.
222    The caller is responsible for applying TBAA to see if accesses
223    through PTR1 and PTR2 may conflict at all.  */
224
225 static bool
226 ptr_derefs_may_alias_p (tree ptr1, tree ptr2)
227 {
228   struct ptr_info_def *pi1, *pi2;
229
230   gcc_assert ((TREE_CODE (ptr1) == SSA_NAME
231                || TREE_CODE (ptr1) == ADDR_EXPR
232                || TREE_CODE (ptr1) == INTEGER_CST)
233               && (TREE_CODE (ptr2) == SSA_NAME
234                   || TREE_CODE (ptr2) == ADDR_EXPR
235                   || TREE_CODE (ptr2) == INTEGER_CST));
236
237   /* ADDR_EXPR pointers either just offset another pointer or directly
238      specify the pointed-to set.  */
239   if (TREE_CODE (ptr1) == ADDR_EXPR)
240     {
241       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (ptr1, 0));
242       if (base
243           && (INDIRECT_REF_P (base)
244               || TREE_CODE (base) == MEM_REF))
245         ptr1 = TREE_OPERAND (base, 0);
246       else if (base
247                && SSA_VAR_P (base))
248         return ptr_deref_may_alias_decl_p (ptr2, base);
249       else
250         return true;
251     }
252   if (TREE_CODE (ptr2) == ADDR_EXPR)
253     {
254       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (ptr2, 0));
255       if (base
256           && (INDIRECT_REF_P (base)
257               || TREE_CODE (base) == MEM_REF))
258         ptr2 = TREE_OPERAND (base, 0);
259       else if (base
260                && SSA_VAR_P (base))
261         return ptr_deref_may_alias_decl_p (ptr1, base);
262       else
263         return true;
264     }
265
266   /* We can end up with dereferencing constant pointers.
267      Just bail out in this case.  */
268   if (TREE_CODE (ptr1) == INTEGER_CST
269       || TREE_CODE (ptr2) == INTEGER_CST)
270     return true;
271
272   /* We may end up with two empty points-to solutions for two same pointers.
273      In this case we still want to say both pointers alias, so shortcut
274      that here.  */
275   if (ptr1 == ptr2)
276     return true;
277
278   /* If we do not have useful points-to information for either pointer
279      we cannot disambiguate anything else.  */
280   pi1 = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr1);
281   pi2 = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr2);
282   if (!pi1 || !pi2)
283     return true;
284
285   /* If both pointers are restrict-qualified try to disambiguate
286      with restrict information.  */
287   if (TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (ptr1))
288       && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (ptr2))
289       && !pt_solutions_same_restrict_base (&pi1->pt, &pi2->pt))
290     return false;
291
292   /* ???  This does not use TBAA to prune decls from the intersection
293      that not both pointers may access.  */
294   return pt_solutions_intersect (&pi1->pt, &pi2->pt);
295 }
296
297 /* Return true if dereferencing PTR may alias *REF.
298    The caller is responsible for applying TBAA to see if PTR
299    may access *REF at all.  */
300
301 static bool
302 ptr_deref_may_alias_ref_p_1 (tree ptr, ao_ref *ref)
303 {
304   tree base = ao_ref_base (ref);
305
306   if (INDIRECT_REF_P (base)
307       || TREE_CODE (base) == MEM_REF)
308     return ptr_derefs_may_alias_p (ptr, TREE_OPERAND (base, 0));
309   else if (SSA_VAR_P (base))
310     return ptr_deref_may_alias_decl_p (ptr, base);
311
312   return true;
313 }
314
315
316 /* Dump alias information on FILE.  */
317
318 void
319 dump_alias_info (FILE *file)
320 {
321   size_t i;
322   const char *funcname
323     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
324   referenced_var_iterator rvi;
325   tree var;
326
327   fprintf (file, "\n\nAlias information for %s\n\n", funcname);
328
329   fprintf (file, "Aliased symbols\n\n");
330
331   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
332     {
333       if (may_be_aliased (var))
334         dump_variable (file, var);
335     }
336
337   fprintf (file, "\nCall clobber information\n");
338
339   fprintf (file, "\nESCAPED");
340   dump_points_to_solution (file, &cfun->gimple_df->escaped);
341
342   fprintf (file, "\n\nFlow-insensitive points-to information\n\n");
343
344   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
345     {
346       tree ptr = ssa_name (i);
347       struct ptr_info_def *pi;
348
349       if (ptr == NULL_TREE
350           || SSA_NAME_IN_FREE_LIST (ptr))
351         continue;
352
353       pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
354       if (pi)
355         dump_points_to_info_for (file, ptr);
356     }
357
358   fprintf (file, "\n");
359 }
360
361
362 /* Dump alias information on stderr.  */
363
364 DEBUG_FUNCTION void
365 debug_alias_info (void)
366 {
367   dump_alias_info (stderr);
368 }
369
370
371 /* Dump the points-to set *PT into FILE.  */
372
373 void
374 dump_points_to_solution (FILE *file, struct pt_solution *pt)
375 {
376   if (pt->anything)
377     fprintf (file, ", points-to anything");
378
379   if (pt->nonlocal)
380     fprintf (file, ", points-to non-local");
381
382   if (pt->escaped)
383     fprintf (file, ", points-to escaped");
384
385   if (pt->ipa_escaped)
386     fprintf (file, ", points-to unit escaped");
387
388   if (pt->null)
389     fprintf (file, ", points-to NULL");
390
391   if (pt->vars)
392     {
393       fprintf (file, ", points-to vars: ");
394       dump_decl_set (file, pt->vars);
395       if (pt->vars_contains_global)
396         fprintf (file, " (includes global vars)");
397       if (pt->vars_contains_restrict)
398         fprintf (file, " (includes restrict tags)");
399     }
400 }
401
402 /* Dump points-to information for SSA_NAME PTR into FILE.  */
403
404 void
405 dump_points_to_info_for (FILE *file, tree ptr)
406 {
407   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
408
409   print_generic_expr (file, ptr, dump_flags);
410
411   if (pi)
412     dump_points_to_solution (file, &pi->pt);
413   else
414     fprintf (file, ", points-to anything");
415
416   fprintf (file, "\n");
417 }
418
419
420 /* Dump points-to information for VAR into stderr.  */
421
422 DEBUG_FUNCTION void
423 debug_points_to_info_for (tree var)
424 {
425   dump_points_to_info_for (stderr, var);
426 }
427
428
429 /* Initializes the alias-oracle reference representation *R from REF.  */
430
431 void
432 ao_ref_init (ao_ref *r, tree ref)
433 {
434   r->ref = ref;
435   r->base = NULL_TREE;
436   r->offset = 0;
437   r->size = -1;
438   r->max_size = -1;
439   r->ref_alias_set = -1;
440   r->base_alias_set = -1;
441 }
442
443 /* Returns the base object of the memory reference *REF.  */
444
445 tree
446 ao_ref_base (ao_ref *ref)
447 {
448   if (ref->base)
449     return ref->base;
450   ref->base = get_ref_base_and_extent (ref->ref, &ref->offset, &ref->size,
451                                        &ref->max_size);
452   return ref->base;
453 }
454
455 /* Returns the base object alias set of the memory reference *REF.  */
456
457 static alias_set_type
458 ao_ref_base_alias_set (ao_ref *ref)
459 {
460   tree base_ref;
461   if (ref->base_alias_set != -1)
462     return ref->base_alias_set;
463   if (!ref->ref)
464     return 0;
465   base_ref = ref->ref;
466   while (handled_component_p (base_ref))
467     base_ref = TREE_OPERAND (base_ref, 0);
468   ref->base_alias_set = get_alias_set (base_ref);
469   return ref->base_alias_set;
470 }
471
472 /* Returns the reference alias set of the memory reference *REF.  */
473
474 alias_set_type
475 ao_ref_alias_set (ao_ref *ref)
476 {
477   if (ref->ref_alias_set != -1)
478     return ref->ref_alias_set;
479   ref->ref_alias_set = get_alias_set (ref->ref);
480   return ref->ref_alias_set;
481 }
482
483 /* Init an alias-oracle reference representation from a gimple pointer
484    PTR and a gimple size SIZE in bytes.  If SIZE is NULL_TREE the the
485    size is assumed to be unknown.  The access is assumed to be only
486    to or after of the pointer target, not before it.  */
487
488 void
489 ao_ref_init_from_ptr_and_size (ao_ref *ref, tree ptr, tree size)
490 {
491   HOST_WIDE_INT t1, t2;
492   ref->ref = NULL_TREE;
493   if (TREE_CODE (ptr) == ADDR_EXPR)
494     ref->base = get_ref_base_and_extent (TREE_OPERAND (ptr, 0),
495                                          &ref->offset, &t1, &t2);
496   else
497     {
498       ref->base = build2 (MEM_REF, char_type_node,
499                           ptr, null_pointer_node);
500       ref->offset = 0;
501     }
502   if (size
503       && host_integerp (size, 0)
504       && TREE_INT_CST_LOW (size) * 8 / 8 == TREE_INT_CST_LOW (size))
505     ref->max_size = ref->size = TREE_INT_CST_LOW (size) * 8;
506   else
507     ref->max_size = ref->size = -1;
508   ref->ref_alias_set = 0;
509   ref->base_alias_set = 0;
510 }
511
512 /* Return 1 if TYPE1 and TYPE2 are to be considered equivalent for the
513    purpose of TBAA.  Return 0 if they are distinct and -1 if we cannot
514    decide.  */
515
516 static inline int
517 same_type_for_tbaa (tree type1, tree type2)
518 {
519   type1 = TYPE_MAIN_VARIANT (type1);
520   type2 = TYPE_MAIN_VARIANT (type2);
521
522   /* If we would have to do structural comparison bail out.  */
523   if (TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P (type1)
524       || TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P (type2))
525     return -1;
526
527   /* Compare the canonical types.  */
528   if (TYPE_CANONICAL (type1) == TYPE_CANONICAL (type2))
529     return 1;
530
531   /* ??? Array types are not properly unified in all cases as we have
532      spurious changes in the index types for example.  Removing this
533      causes all sorts of problems with the Fortran frontend.  */
534   if (TREE_CODE (type1) == ARRAY_TYPE
535       && TREE_CODE (type2) == ARRAY_TYPE)
536     return -1;
537
538   /* ??? In Ada, an lvalue of an unconstrained type can be used to access an
539      object of one of its constrained subtypes, e.g. when a function with an
540      unconstrained parameter passed by reference is called on an object and
541      inlined.  But, even in the case of a fixed size, type and subtypes are
542      not equivalent enough as to share the same TYPE_CANONICAL, since this
543      would mean that conversions between them are useless, whereas they are
544      not (e.g. type and subtypes can have different modes).  So, in the end,
545      they are only guaranteed to have the same alias set.  */
546   if (get_alias_set (type1) == get_alias_set (type2))
547     return -1;
548
549   /* The types are known to be not equal.  */
550   return 0;
551 }
552
553 /* Determine if the two component references REF1 and REF2 which are
554    based on access types TYPE1 and TYPE2 and of which at least one is based
555    on an indirect reference may alias.  REF2 is the only one that can
556    be a decl in which case REF2_IS_DECL is true.
557    REF1_ALIAS_SET, BASE1_ALIAS_SET, REF2_ALIAS_SET and BASE2_ALIAS_SET
558    are the respective alias sets.  */
559
560 static bool
561 aliasing_component_refs_p (tree ref1, tree type1,
562                            alias_set_type ref1_alias_set,
563                            alias_set_type base1_alias_set,
564                            HOST_WIDE_INT offset1, HOST_WIDE_INT max_size1,
565                            tree ref2, tree type2,
566                            alias_set_type ref2_alias_set,
567                            alias_set_type base2_alias_set,
568                            HOST_WIDE_INT offset2, HOST_WIDE_INT max_size2,
569                            bool ref2_is_decl)
570 {
571   /* If one reference is a component references through pointers try to find a
572      common base and apply offset based disambiguation.  This handles
573      for example
574        struct A { int i; int j; } *q;
575        struct B { struct A a; int k; } *p;
576      disambiguating q->i and p->a.j.  */
577   tree *refp;
578   int same_p;
579
580   /* Now search for the type1 in the access path of ref2.  This
581      would be a common base for doing offset based disambiguation on.  */
582   refp = &ref2;
583   while (handled_component_p (*refp)
584          && same_type_for_tbaa (TREE_TYPE (*refp), type1) == 0)
585     refp = &TREE_OPERAND (*refp, 0);
586   same_p = same_type_for_tbaa (TREE_TYPE (*refp), type1);
587   /* If we couldn't compare types we have to bail out.  */
588   if (same_p == -1)
589     return true;
590   else if (same_p == 1)
591     {
592       HOST_WIDE_INT offadj, sztmp, msztmp;
593       get_ref_base_and_extent (*refp, &offadj, &sztmp, &msztmp);
594       offset2 -= offadj;
595       return ranges_overlap_p (offset1, max_size1, offset2, max_size2);
596     }
597   /* If we didn't find a common base, try the other way around.  */
598   refp = &ref1;
599   while (handled_component_p (*refp)
600          && same_type_for_tbaa (TREE_TYPE (*refp), type2) == 0)
601     refp = &TREE_OPERAND (*refp, 0);
602   same_p = same_type_for_tbaa (TREE_TYPE (*refp), type2);
603   /* If we couldn't compare types we have to bail out.  */
604   if (same_p == -1)
605     return true;
606   else if (same_p == 1)
607     {
608       HOST_WIDE_INT offadj, sztmp, msztmp;
609       get_ref_base_and_extent (*refp, &offadj, &sztmp, &msztmp);
610       offset1 -= offadj;
611       return ranges_overlap_p (offset1, max_size1, offset2, max_size2);
612     }
613
614   /* If we have two type access paths B1.path1 and B2.path2 they may
615      only alias if either B1 is in B2.path2 or B2 is in B1.path1.
616      But we can still have a path that goes B1.path1...B2.path2 with
617      a part that we do not see.  So we can only disambiguate now
618      if there is no B2 in the tail of path1 and no B1 on the
619      tail of path2.  */
620   if (base1_alias_set == ref2_alias_set
621       || alias_set_subset_of (base1_alias_set, ref2_alias_set))
622     return true;
623   /* If this is ptr vs. decl then we know there is no ptr ... decl path.  */
624   if (!ref2_is_decl)
625     return (base2_alias_set == ref1_alias_set
626             || alias_set_subset_of (base2_alias_set, ref1_alias_set));
627   return false;
628 }
629
630 /* Return true if two memory references based on the variables BASE1
631    and BASE2 constrained to [OFFSET1, OFFSET1 + MAX_SIZE1) and
632    [OFFSET2, OFFSET2 + MAX_SIZE2) may alias.  */
633
634 static bool
635 decl_refs_may_alias_p (tree base1,
636                        HOST_WIDE_INT offset1, HOST_WIDE_INT max_size1,
637                        tree base2,
638                        HOST_WIDE_INT offset2, HOST_WIDE_INT max_size2)
639 {
640   gcc_assert (SSA_VAR_P (base1) && SSA_VAR_P (base2));
641
642   /* If both references are based on different variables, they cannot alias.  */
643   if (base1 != base2)
644     return false;
645
646   /* If both references are based on the same variable, they cannot alias if
647      the accesses do not overlap.  */
648   return ranges_overlap_p (offset1, max_size1, offset2, max_size2);
649 }
650
651 /* Return true if an indirect reference based on *PTR1 constrained
652    to [OFFSET1, OFFSET1 + MAX_SIZE1) may alias a variable based on BASE2
653    constrained to [OFFSET2, OFFSET2 + MAX_SIZE2).  *PTR1 and BASE2 have
654    the alias sets BASE1_ALIAS_SET and BASE2_ALIAS_SET which can be -1
655    in which case they are computed on-demand.  REF1 and REF2
656    if non-NULL are the complete memory reference trees.  */
657
658 static bool
659 indirect_ref_may_alias_decl_p (tree ref1 ATTRIBUTE_UNUSED, tree base1,
660                                HOST_WIDE_INT offset1,
661                                HOST_WIDE_INT max_size1 ATTRIBUTE_UNUSED,
662                                alias_set_type ref1_alias_set,
663                                alias_set_type base1_alias_set,
664                                tree ref2 ATTRIBUTE_UNUSED, tree base2,
665                                HOST_WIDE_INT offset2, HOST_WIDE_INT max_size2,
666                                alias_set_type ref2_alias_set,
667                                alias_set_type base2_alias_set, bool tbaa_p)
668 {
669   tree ptr1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
670   tree ptrtype1;
671   HOST_WIDE_INT offset1p = offset1, offset2p = offset2;
672
673   /* The offset embedded in MEM_REFs can be negative.  Bias them
674      so that the resulting offset adjustment is positive.  */
675   if (TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
676     {
677       double_int moff = mem_ref_offset (base1);
678       moff = double_int_lshift (moff,
679                                 BITS_PER_UNIT == 8
680                                 ? 3 : exact_log2 (BITS_PER_UNIT),
681                                 HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT, true);
682       if (double_int_negative_p (moff))
683         offset2p += double_int_neg (moff).low;
684       else
685         offset1p += moff.low;
686     }
687
688   /* If only one reference is based on a variable, they cannot alias if
689      the pointer access is beyond the extent of the variable access.
690      (the pointer base cannot validly point to an offset less than zero
691      of the variable).
692      They also cannot alias if the pointer may not point to the decl.  */
693   if (!ranges_overlap_p (MAX (0, offset1p), -1, offset2p, max_size2))
694     return false;
695   if (!ptr_deref_may_alias_decl_p (ptr1, base2))
696     return false;
697
698   /* Disambiguations that rely on strict aliasing rules follow.  */
699   if (!flag_strict_aliasing || !tbaa_p)
700     return true;
701
702   if (TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
703     ptrtype1 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (base1, 1));
704   else
705     ptrtype1 = TREE_TYPE (ptr1);
706
707   /* If the alias set for a pointer access is zero all bets are off.  */
708   if (base1_alias_set == -1)
709     base1_alias_set = get_deref_alias_set (ptrtype1);
710   if (base1_alias_set == 0)
711     return true;
712   if (base2_alias_set == -1)
713     base2_alias_set = get_alias_set (base2);
714
715   /* If both references are through the same type, they do not alias
716      if the accesses do not overlap.  This does extra disambiguation
717      for mixed/pointer accesses but requires strict aliasing.
718      For MEM_REFs we require that the component-ref offset we computed
719      is relative to the start of the type which we ensure by
720      comparing rvalue and access type and disregarding the constant
721      pointer offset.  */
722   if ((TREE_CODE (base1) != MEM_REF
723        || same_type_for_tbaa (TREE_TYPE (base1), TREE_TYPE (ptrtype1)) == 1)
724       && same_type_for_tbaa (TREE_TYPE (ptrtype1), TREE_TYPE (base2)) == 1)
725     return ranges_overlap_p (offset1, max_size1, offset2, max_size2);
726
727   /* When we are trying to disambiguate an access with a pointer dereference
728      as base versus one with a decl as base we can use both the size
729      of the decl and its dynamic type for extra disambiguation.
730      ???  We do not know anything about the dynamic type of the decl
731      other than that its alias-set contains base2_alias_set as a subset
732      which does not help us here.  */
733   /* As we know nothing useful about the dynamic type of the decl just
734      use the usual conflict check rather than a subset test.
735      ???  We could introduce -fvery-strict-aliasing when the language
736      does not allow decls to have a dynamic type that differs from their
737      static type.  Then we can check 
738      !alias_set_subset_of (base1_alias_set, base2_alias_set) instead.  */
739   if (base1_alias_set != base2_alias_set
740       && !alias_sets_conflict_p (base1_alias_set, base2_alias_set))
741     return false;
742   /* If the size of the access relevant for TBAA through the pointer
743      is bigger than the size of the decl we can't possibly access the
744      decl via that pointer.  */
745   if (DECL_SIZE (base2) && COMPLETE_TYPE_P (TREE_TYPE (ptrtype1))
746       && TREE_CODE (DECL_SIZE (base2)) == INTEGER_CST
747       && TREE_CODE (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (ptrtype1))) == INTEGER_CST
748       /* ???  This in turn may run afoul when a decl of type T which is
749          a member of union type U is accessed through a pointer to
750          type U and sizeof T is smaller than sizeof U.  */
751       && TREE_CODE (TREE_TYPE (ptrtype1)) != UNION_TYPE
752       && TREE_CODE (TREE_TYPE (ptrtype1)) != QUAL_UNION_TYPE
753       && tree_int_cst_lt (DECL_SIZE (base2), TYPE_SIZE (TREE_TYPE (ptrtype1))))
754     return false;
755
756   /* Do access-path based disambiguation.  */
757   if (ref1 && ref2
758       && handled_component_p (ref1)
759       && handled_component_p (ref2)
760       && (TREE_CODE (base1) != MEM_REF
761           || same_type_for_tbaa (TREE_TYPE (base1), TREE_TYPE (ptrtype1)) == 1))
762     return aliasing_component_refs_p (ref1, TREE_TYPE (ptrtype1),
763                                       ref1_alias_set, base1_alias_set,
764                                       offset1, max_size1,
765                                       ref2, TREE_TYPE (base2),
766                                       ref2_alias_set, base2_alias_set,
767                                       offset2, max_size2, true);
768
769   return true;
770 }
771
772 /* Return true if two indirect references based on *PTR1
773    and *PTR2 constrained to [OFFSET1, OFFSET1 + MAX_SIZE1) and
774    [OFFSET2, OFFSET2 + MAX_SIZE2) may alias.  *PTR1 and *PTR2 have
775    the alias sets BASE1_ALIAS_SET and BASE2_ALIAS_SET which can be -1
776    in which case they are computed on-demand.  REF1 and REF2
777    if non-NULL are the complete memory reference trees. */
778
779 static bool
780 indirect_refs_may_alias_p (tree ref1 ATTRIBUTE_UNUSED, tree base1,
781                            HOST_WIDE_INT offset1, HOST_WIDE_INT max_size1,
782                            alias_set_type ref1_alias_set,
783                            alias_set_type base1_alias_set,
784                            tree ref2 ATTRIBUTE_UNUSED, tree base2,
785                            HOST_WIDE_INT offset2, HOST_WIDE_INT max_size2,
786                            alias_set_type ref2_alias_set,
787                            alias_set_type base2_alias_set, bool tbaa_p)
788 {
789   tree ptr1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
790   tree ptr2 = TREE_OPERAND (base2, 0);
791   tree ptrtype1, ptrtype2;
792
793   /* If both bases are based on pointers they cannot alias if they may not
794      point to the same memory object or if they point to the same object
795      and the accesses do not overlap.  */
796   if ((!cfun || gimple_in_ssa_p (cfun))
797       && operand_equal_p (ptr1, ptr2, 0))
798     {
799       /* The offset embedded in MEM_REFs can be negative.  Bias them
800          so that the resulting offset adjustment is positive.  */
801       if (TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
802         {
803           double_int moff = mem_ref_offset (base1);
804           moff = double_int_lshift (moff,
805                                     BITS_PER_UNIT == 8
806                                     ? 3 : exact_log2 (BITS_PER_UNIT),
807                                     HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT, true);
808           if (double_int_negative_p (moff))
809             offset2 += double_int_neg (moff).low;
810           else
811             offset1 += moff.low;
812         }
813       if (TREE_CODE (base2) == MEM_REF)
814         {
815           double_int moff = mem_ref_offset (base2);
816           moff = double_int_lshift (moff,
817                                     BITS_PER_UNIT == 8
818                                     ? 3 : exact_log2 (BITS_PER_UNIT),
819                                     HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT, true);
820           if (double_int_negative_p (moff))
821             offset1 += double_int_neg (moff).low;
822           else
823             offset2 += moff.low;
824         }
825       return ranges_overlap_p (offset1, max_size1, offset2, max_size2);
826     }
827   if (!ptr_derefs_may_alias_p (ptr1, ptr2))
828     return false;
829
830   /* Disambiguations that rely on strict aliasing rules follow.  */
831   if (!flag_strict_aliasing || !tbaa_p)
832     return true;
833
834   if (TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
835     ptrtype1 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (base1, 1));
836   else
837     ptrtype1 = TREE_TYPE (ptr1);
838   if (TREE_CODE (base2) == MEM_REF)
839     ptrtype2 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (base2, 1));
840   else
841     ptrtype2 = TREE_TYPE (ptr2);
842
843   /* If the alias set for a pointer access is zero all bets are off.  */
844   if (base1_alias_set == -1)
845     base1_alias_set = get_deref_alias_set (ptrtype1);
846   if (base1_alias_set == 0)
847     return true;
848   if (base2_alias_set == -1)
849     base2_alias_set = get_deref_alias_set (ptrtype2);
850   if (base2_alias_set == 0)
851     return true;
852
853   /* If both references are through the same type, they do not alias
854      if the accesses do not overlap.  This does extra disambiguation
855      for mixed/pointer accesses but requires strict aliasing.  */
856   if ((TREE_CODE (base1) != MEM_REF
857        || same_type_for_tbaa (TREE_TYPE (base1), TREE_TYPE (ptrtype1)) == 1)
858       && (TREE_CODE (base2) != MEM_REF
859           || same_type_for_tbaa (TREE_TYPE (base2), TREE_TYPE (ptrtype2)) == 1)
860       && same_type_for_tbaa (TREE_TYPE (ptrtype1),
861                              TREE_TYPE (ptrtype2)) == 1)
862     return ranges_overlap_p (offset1, max_size1, offset2, max_size2);
863
864   /* Do type-based disambiguation.  */
865   if (base1_alias_set != base2_alias_set
866       && !alias_sets_conflict_p (base1_alias_set, base2_alias_set))
867     return false;
868
869   /* Do access-path based disambiguation.  */
870   if (ref1 && ref2
871       && handled_component_p (ref1)
872       && handled_component_p (ref2)
873       && (TREE_CODE (base1) != MEM_REF
874           || same_type_for_tbaa (TREE_TYPE (base1), TREE_TYPE (ptrtype1)) == 1)
875       && (TREE_CODE (base2) != MEM_REF
876           || same_type_for_tbaa (TREE_TYPE (base2), TREE_TYPE (ptrtype2)) == 1))
877     return aliasing_component_refs_p (ref1, TREE_TYPE (ptrtype1),
878                                       ref1_alias_set, base1_alias_set,
879                                       offset1, max_size1,
880                                       ref2, TREE_TYPE (ptrtype2),
881                                       ref2_alias_set, base2_alias_set,
882                                       offset2, max_size2, false);
883
884   return true;
885 }
886
887 /* Return true, if the two memory references REF1 and REF2 may alias.  */
888
889 bool
890 refs_may_alias_p_1 (ao_ref *ref1, ao_ref *ref2, bool tbaa_p)
891 {
892   tree base1, base2;
893   HOST_WIDE_INT offset1 = 0, offset2 = 0;
894   HOST_WIDE_INT max_size1 = -1, max_size2 = -1;
895   bool var1_p, var2_p, ind1_p, ind2_p;
896
897   gcc_checking_assert ((!ref1->ref
898                         || TREE_CODE (ref1->ref) == SSA_NAME
899                         || DECL_P (ref1->ref)
900                         || handled_component_p (ref1->ref)
901                         || INDIRECT_REF_P (ref1->ref)
902                         || TREE_CODE (ref1->ref) == MEM_REF
903                         || TREE_CODE (ref1->ref) == TARGET_MEM_REF)
904                        && (!ref2->ref
905                            || TREE_CODE (ref2->ref) == SSA_NAME
906                            || DECL_P (ref2->ref)
907                            || handled_component_p (ref2->ref)
908                            || INDIRECT_REF_P (ref2->ref)
909                            || TREE_CODE (ref2->ref) == MEM_REF
910                            || TREE_CODE (ref2->ref) == TARGET_MEM_REF));
911
912   /* Decompose the references into their base objects and the access.  */
913   base1 = ao_ref_base (ref1);
914   offset1 = ref1->offset;
915   max_size1 = ref1->max_size;
916   base2 = ao_ref_base (ref2);
917   offset2 = ref2->offset;
918   max_size2 = ref2->max_size;
919
920   /* We can end up with registers or constants as bases for example from
921      *D.1663_44 = VIEW_CONVERT_EXPR<struct DB_LSN>(__tmp$B0F64_59);
922      which is seen as a struct copy.  */
923   if (TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
924       || TREE_CODE (base2) == SSA_NAME
925       || TREE_CODE (base1) == CONST_DECL
926       || TREE_CODE (base2) == CONST_DECL
927       || is_gimple_min_invariant (base1)
928       || is_gimple_min_invariant (base2))
929     return false;
930
931   /* We can end up refering to code via function and label decls.
932      As we likely do not properly track code aliases conservatively
933      bail out.  */
934   if (TREE_CODE (base1) == FUNCTION_DECL
935       || TREE_CODE (base2) == FUNCTION_DECL
936       || TREE_CODE (base1) == LABEL_DECL
937       || TREE_CODE (base2) == LABEL_DECL)
938     return true;
939
940   /* Defer to simple offset based disambiguation if we have
941      references based on two decls.  Do this before defering to
942      TBAA to handle must-alias cases in conformance with the
943      GCC extension of allowing type-punning through unions.  */
944   var1_p = SSA_VAR_P (base1);
945   var2_p = SSA_VAR_P (base2);
946   if (var1_p && var2_p)
947     return decl_refs_may_alias_p (base1, offset1, max_size1,
948                                   base2, offset2, max_size2);
949
950   ind1_p = INDIRECT_REF_P (base1) || (TREE_CODE (base1) == MEM_REF);
951   ind2_p = INDIRECT_REF_P (base2) || (TREE_CODE (base2) == MEM_REF);
952
953   /* Canonicalize the pointer-vs-decl case.  */
954   if (ind1_p && var2_p)
955     {
956       HOST_WIDE_INT tmp1;
957       tree tmp2;
958       ao_ref *tmp3;
959       tmp1 = offset1; offset1 = offset2; offset2 = tmp1;
960       tmp1 = max_size1; max_size1 = max_size2; max_size2 = tmp1;
961       tmp2 = base1; base1 = base2; base2 = tmp2;
962       tmp3 = ref1; ref1 = ref2; ref2 = tmp3;
963       var1_p = true;
964       ind1_p = false;
965       var2_p = false;
966       ind2_p = true;
967     }
968
969   /* First defer to TBAA if possible.  */
970   if (tbaa_p
971       && flag_strict_aliasing
972       && !alias_sets_conflict_p (ao_ref_alias_set (ref1),
973                                  ao_ref_alias_set (ref2)))
974     return false;
975
976   /* If one reference is a TARGET_MEM_REF weird things are allowed.  Still
977      TBAA disambiguation based on the access type is possible, so bail
978      out only after that check.  */
979   if ((ref1->ref && TREE_CODE (ref1->ref) == TARGET_MEM_REF)
980       || (ref2->ref && TREE_CODE (ref2->ref) == TARGET_MEM_REF))
981     return true;
982
983   /* Dispatch to the pointer-vs-decl or pointer-vs-pointer disambiguators.  */
984   if (var1_p && ind2_p)
985     return indirect_ref_may_alias_decl_p (ref2->ref, base2,
986                                           offset2, max_size2,
987                                           ao_ref_alias_set (ref2), -1,
988                                           ref1->ref, base1,
989                                           offset1, max_size1,
990                                           ao_ref_alias_set (ref1),
991                                           ao_ref_base_alias_set (ref1),
992                                           tbaa_p);
993   else if (ind1_p && ind2_p)
994     return indirect_refs_may_alias_p (ref1->ref, base1,
995                                       offset1, max_size1,
996                                       ao_ref_alias_set (ref1), -1,
997                                       ref2->ref, base2,
998                                       offset2, max_size2,
999                                       ao_ref_alias_set (ref2), -1,
1000                                       tbaa_p);
1001
1002   gcc_unreachable ();
1003 }
1004
1005 bool
1006 refs_may_alias_p (tree ref1, tree ref2)
1007 {
1008   ao_ref r1, r2;
1009   bool res;
1010   ao_ref_init (&r1, ref1);
1011   ao_ref_init (&r2, ref2);
1012   res = refs_may_alias_p_1 (&r1, &r2, true);
1013   if (res)
1014     ++alias_stats.refs_may_alias_p_may_alias;
1015   else
1016     ++alias_stats.refs_may_alias_p_no_alias;
1017   return res;
1018 }
1019
1020 /* Returns true if there is a anti-dependence for the STORE that
1021    executes after the LOAD.  */
1022
1023 bool
1024 refs_anti_dependent_p (tree load, tree store)
1025 {
1026   ao_ref r1, r2;
1027   ao_ref_init (&r1, load);
1028   ao_ref_init (&r2, store);
1029   return refs_may_alias_p_1 (&r1, &r2, false);
1030 }
1031
1032 /* Returns true if there is a output dependence for the stores
1033    STORE1 and STORE2.  */
1034
1035 bool
1036 refs_output_dependent_p (tree store1, tree store2)
1037 {
1038   ao_ref r1, r2;
1039   ao_ref_init (&r1, store1);
1040   ao_ref_init (&r2, store2);
1041   return refs_may_alias_p_1 (&r1, &r2, false);
1042 }
1043
1044 /* If the call CALL may use the memory reference REF return true,
1045    otherwise return false.  */
1046
1047 static bool
1048 ref_maybe_used_by_call_p_1 (gimple call, ao_ref *ref)
1049 {
1050   tree base, callee;
1051   unsigned i;
1052   int flags = gimple_call_flags (call);
1053
1054   /* Const functions without a static chain do not implicitly use memory.  */
1055   if (!gimple_call_chain (call)
1056       && (flags & (ECF_CONST|ECF_NOVOPS)))
1057     goto process_args;
1058
1059   base = ao_ref_base (ref);
1060   if (!base)
1061     return true;
1062
1063   /* If the reference is based on a decl that is not aliased the call
1064      cannot possibly use it.  */
1065   if (DECL_P (base)
1066       && !may_be_aliased (base)
1067       /* But local statics can be used through recursion.  */
1068       && !is_global_var (base))
1069     goto process_args;
1070
1071   callee = gimple_call_fndecl (call);
1072
1073   /* Handle those builtin functions explicitly that do not act as
1074      escape points.  See tree-ssa-structalias.c:find_func_aliases
1075      for the list of builtins we might need to handle here.  */
1076   if (callee != NULL_TREE
1077       && DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) == BUILT_IN_NORMAL)
1078     switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
1079       {
1080         /* All the following functions clobber memory pointed to by
1081            their first argument.  */
1082         case BUILT_IN_STRCPY:
1083         case BUILT_IN_STRNCPY:
1084         case BUILT_IN_MEMCPY:
1085         case BUILT_IN_MEMMOVE:
1086         case BUILT_IN_MEMPCPY:
1087         case BUILT_IN_STPCPY:
1088         case BUILT_IN_STPNCPY:
1089         case BUILT_IN_STRCAT:
1090         case BUILT_IN_STRNCAT:
1091           {
1092             ao_ref dref;
1093             tree size = NULL_TREE;
1094             if (gimple_call_num_args (call) == 3)
1095               size = gimple_call_arg (call, 2);
1096             ao_ref_init_from_ptr_and_size (&dref,
1097                                            gimple_call_arg (call, 1),
1098                                            size);
1099             return refs_may_alias_p_1 (&dref, ref, false);
1100           }
1101         case BUILT_IN_BCOPY:
1102           {
1103             ao_ref dref;
1104             tree size = gimple_call_arg (call, 2);
1105             ao_ref_init_from_ptr_and_size (&dref,
1106                                            gimple_call_arg (call, 0),
1107                                            size);
1108             return refs_may_alias_p_1 (&dref, ref, false);
1109           }
1110         /* The following builtins do not read from memory.  */
1111         case BUILT_IN_FREE:
1112         case BUILT_IN_MALLOC:
1113         case BUILT_IN_CALLOC:
1114         case BUILT_IN_MEMSET:
1115         case BUILT_IN_FREXP:
1116         case BUILT_IN_FREXPF:
1117         case BUILT_IN_FREXPL:
1118         case BUILT_IN_GAMMA_R:
1119         case BUILT_IN_GAMMAF_R:
1120         case BUILT_IN_GAMMAL_R:
1121         case BUILT_IN_LGAMMA_R:
1122         case BUILT_IN_LGAMMAF_R:
1123         case BUILT_IN_LGAMMAL_R:
1124         case BUILT_IN_MODF:
1125         case BUILT_IN_MODFF:
1126         case BUILT_IN_MODFL:
1127         case BUILT_IN_REMQUO:
1128         case BUILT_IN_REMQUOF:
1129         case BUILT_IN_REMQUOL:
1130         case BUILT_IN_SINCOS:
1131         case BUILT_IN_SINCOSF:
1132         case BUILT_IN_SINCOSL:
1133           return false;
1134
1135         default:
1136           /* Fallthru to general call handling.  */;
1137       }
1138
1139   /* Check if base is a global static variable that is not read
1140      by the function.  */
1141   if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
1142       && TREE_STATIC (base))
1143     {
1144       bitmap not_read;
1145
1146       if (callee != NULL_TREE
1147           && (not_read
1148                 = ipa_reference_get_not_read_global (cgraph_node (callee)))
1149           && bitmap_bit_p (not_read, DECL_UID (base)))
1150         goto process_args;
1151     }
1152
1153   /* Check if the base variable is call-used.  */
1154   if (DECL_P (base))
1155     {
1156       if (pt_solution_includes (gimple_call_use_set (call), base))
1157         return true;
1158     }
1159   else if ((INDIRECT_REF_P (base)
1160             || TREE_CODE (base) == MEM_REF)
1161            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
1162     {
1163       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (TREE_OPERAND (base, 0));
1164       if (!pi)
1165         return true;
1166
1167       if (pt_solutions_intersect (gimple_call_use_set (call), &pi->pt))
1168         return true;
1169     }
1170   else
1171     return true;
1172
1173   /* Inspect call arguments for passed-by-value aliases.  */
1174 process_args:
1175   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (call); ++i)
1176     {
1177       tree op = gimple_call_arg (call, i);
1178       int flags = gimple_call_arg_flags (call, i);
1179
1180       if (flags & EAF_UNUSED)
1181         continue;
1182
1183       if (TREE_CODE (op) == WITH_SIZE_EXPR)
1184         op = TREE_OPERAND (op, 0);
1185
1186       if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME
1187           && !is_gimple_min_invariant (op))
1188         {
1189           ao_ref r;
1190           ao_ref_init (&r, op);
1191           if (refs_may_alias_p_1 (&r, ref, true))
1192             return true;
1193         }
1194     }
1195
1196   return false;
1197 }
1198
1199 static bool
1200 ref_maybe_used_by_call_p (gimple call, tree ref)
1201 {
1202   ao_ref r;
1203   bool res;
1204   ao_ref_init (&r, ref);
1205   res = ref_maybe_used_by_call_p_1 (call, &r);
1206   if (res)
1207     ++alias_stats.ref_maybe_used_by_call_p_may_alias;
1208   else
1209     ++alias_stats.ref_maybe_used_by_call_p_no_alias;
1210   return res;
1211 }
1212
1213
1214 /* If the statement STMT may use the memory reference REF return
1215    true, otherwise return false.  */
1216
1217 bool
1218 ref_maybe_used_by_stmt_p (gimple stmt, tree ref)
1219 {
1220   if (is_gimple_assign (stmt))
1221     {
1222       tree rhs;
1223
1224       /* All memory assign statements are single.  */
1225       if (!gimple_assign_single_p (stmt))
1226         return false;
1227
1228       rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1229       if (is_gimple_reg (rhs)
1230           || is_gimple_min_invariant (rhs)
1231           || gimple_assign_rhs_code (stmt) == CONSTRUCTOR)
1232         return false;
1233
1234       return refs_may_alias_p (rhs, ref);
1235     }
1236   else if (is_gimple_call (stmt))
1237     return ref_maybe_used_by_call_p (stmt, ref);
1238
1239   return true;
1240 }
1241
1242 /* If the call in statement CALL may clobber the memory reference REF
1243    return true, otherwise return false.  */
1244
1245 static bool
1246 call_may_clobber_ref_p_1 (gimple call, ao_ref *ref)
1247 {
1248   tree base;
1249   tree callee;
1250
1251   /* If the call is pure or const it cannot clobber anything.  */
1252   if (gimple_call_flags (call)
1253       & (ECF_PURE|ECF_CONST|ECF_LOOPING_CONST_OR_PURE|ECF_NOVOPS))
1254     return false;
1255
1256   base = ao_ref_base (ref);
1257   if (!base)
1258     return true;
1259
1260   if (TREE_CODE (base) == SSA_NAME
1261       || CONSTANT_CLASS_P (base))
1262     return false;
1263
1264   /* If the reference is based on a decl that is not aliased the call
1265      cannot possibly clobber it.  */
1266   if (DECL_P (base)
1267       && !may_be_aliased (base)
1268       /* But local non-readonly statics can be modified through recursion
1269          or the call may implement a threading barrier which we must
1270          treat as may-def.  */
1271       && (TREE_READONLY (base)
1272           || !is_global_var (base)))
1273     return false;
1274
1275   callee = gimple_call_fndecl (call);
1276
1277   /* Handle those builtin functions explicitly that do not act as
1278      escape points.  See tree-ssa-structalias.c:find_func_aliases
1279      for the list of builtins we might need to handle here.  */
1280   if (callee != NULL_TREE
1281       && DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) == BUILT_IN_NORMAL)
1282     switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
1283       {
1284         /* All the following functions clobber memory pointed to by
1285            their first argument.  */
1286         case BUILT_IN_STRCPY:
1287         case BUILT_IN_STRNCPY:
1288         case BUILT_IN_MEMCPY:
1289         case BUILT_IN_MEMMOVE:
1290         case BUILT_IN_MEMPCPY:
1291         case BUILT_IN_STPCPY:
1292         case BUILT_IN_STPNCPY:
1293         case BUILT_IN_STRCAT:
1294         case BUILT_IN_STRNCAT:
1295         case BUILT_IN_MEMSET:
1296           {
1297             ao_ref dref;
1298             tree size = NULL_TREE;
1299             if (gimple_call_num_args (call) == 3)
1300               size = gimple_call_arg (call, 2);
1301             ao_ref_init_from_ptr_and_size (&dref,
1302                                            gimple_call_arg (call, 0),
1303                                            size);
1304             return refs_may_alias_p_1 (&dref, ref, false);
1305           }
1306         case BUILT_IN_BCOPY:
1307           {
1308             ao_ref dref;
1309             tree size = gimple_call_arg (call, 2);
1310             ao_ref_init_from_ptr_and_size (&dref,
1311                                            gimple_call_arg (call, 1),
1312                                            size);
1313             return refs_may_alias_p_1 (&dref, ref, false);
1314           }
1315         /* Allocating memory does not have any side-effects apart from
1316            being the definition point for the pointer.  */
1317         case BUILT_IN_MALLOC:
1318         case BUILT_IN_CALLOC:
1319           /* Unix98 specifies that errno is set on allocation failure.
1320              Until we properly can track the errno location assume it
1321              is not a local decl but external or anonymous storage in
1322              a different translation unit.  Also assume it is of
1323              type int as required by the standard.  */
1324           if (flag_errno_math
1325               && TREE_TYPE (base) == integer_type_node)
1326             {
1327               struct ptr_info_def *pi;
1328               if (DECL_P (base)
1329                   && !TREE_STATIC (base))
1330                 return true;
1331               else if ((INDIRECT_REF_P (base)
1332                         || TREE_CODE (base) == MEM_REF)
1333                        && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME
1334                        && (pi = SSA_NAME_PTR_INFO (TREE_OPERAND (base, 0))))
1335                 return pi->pt.anything || pi->pt.nonlocal;
1336             }
1337           return false;
1338         /* Freeing memory kills the pointed-to memory.  More importantly
1339            the call has to serve as a barrier for moving loads and stores
1340            across it.  */
1341         case BUILT_IN_FREE:
1342           {
1343             tree ptr = gimple_call_arg (call, 0);
1344             return ptr_deref_may_alias_ref_p_1 (ptr, ref);
1345           }
1346         case BUILT_IN_GAMMA_R:
1347         case BUILT_IN_GAMMAF_R:
1348         case BUILT_IN_GAMMAL_R:
1349         case BUILT_IN_LGAMMA_R:
1350         case BUILT_IN_LGAMMAF_R:
1351         case BUILT_IN_LGAMMAL_R:
1352           {
1353             tree out = gimple_call_arg (call, 1);
1354             if (ptr_deref_may_alias_ref_p_1 (out, ref))
1355               return true;
1356             if (flag_errno_math)
1357               break;
1358             return false;
1359           }
1360         case BUILT_IN_FREXP:
1361         case BUILT_IN_FREXPF:
1362         case BUILT_IN_FREXPL:
1363         case BUILT_IN_MODF:
1364         case BUILT_IN_MODFF:
1365         case BUILT_IN_MODFL:
1366           {
1367             tree out = gimple_call_arg (call, 1);
1368             return ptr_deref_may_alias_ref_p_1 (out, ref);
1369           }
1370         case BUILT_IN_REMQUO:
1371         case BUILT_IN_REMQUOF:
1372         case BUILT_IN_REMQUOL:
1373           {
1374             tree out = gimple_call_arg (call, 2);
1375             if (ptr_deref_may_alias_ref_p_1 (out, ref))
1376               return true;
1377             if (flag_errno_math)
1378               break;
1379             return false;
1380           }
1381         case BUILT_IN_SINCOS:
1382         case BUILT_IN_SINCOSF:
1383         case BUILT_IN_SINCOSL:
1384           {
1385             tree sin = gimple_call_arg (call, 1);
1386             tree cos = gimple_call_arg (call, 2);
1387             return (ptr_deref_may_alias_ref_p_1 (sin, ref)
1388                     || ptr_deref_may_alias_ref_p_1 (cos, ref));
1389           }
1390         default:
1391           /* Fallthru to general call handling.  */;
1392       }
1393
1394   /* Check if base is a global static variable that is not written
1395      by the function.  */
1396   if (callee != NULL_TREE
1397       && TREE_CODE (base) == VAR_DECL
1398       && TREE_STATIC (base))
1399     {
1400       bitmap not_written;
1401
1402       if ((not_written
1403              = ipa_reference_get_not_written_global (cgraph_node (callee)))
1404           && bitmap_bit_p (not_written, DECL_UID (base)))
1405         return false;
1406     }
1407
1408   /* Check if the base variable is call-clobbered.  */
1409   if (DECL_P (base))
1410     return pt_solution_includes (gimple_call_clobber_set (call), base);
1411   else if ((INDIRECT_REF_P (base)
1412             || TREE_CODE (base) == MEM_REF)
1413            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
1414     {
1415       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (TREE_OPERAND (base, 0));
1416       if (!pi)
1417         return true;
1418
1419       return pt_solutions_intersect (gimple_call_clobber_set (call), &pi->pt);
1420     }
1421
1422   return true;
1423 }
1424
1425 /* If the call in statement CALL may clobber the memory reference REF
1426    return true, otherwise return false.  */
1427
1428 bool
1429 call_may_clobber_ref_p (gimple call, tree ref)
1430 {
1431   bool res;
1432   ao_ref r;
1433   ao_ref_init (&r, ref);
1434   res = call_may_clobber_ref_p_1 (call, &r);
1435   if (res)
1436     ++alias_stats.call_may_clobber_ref_p_may_alias;
1437   else
1438     ++alias_stats.call_may_clobber_ref_p_no_alias;
1439   return res;
1440 }
1441
1442
1443 /* If the statement STMT may clobber the memory reference REF return true,
1444    otherwise return false.  */
1445
1446 bool
1447 stmt_may_clobber_ref_p_1 (gimple stmt, ao_ref *ref)
1448 {
1449   if (is_gimple_call (stmt))
1450     {
1451       tree lhs = gimple_call_lhs (stmt);
1452       if (lhs
1453           && !is_gimple_reg (lhs))
1454         {
1455           ao_ref r;
1456           ao_ref_init (&r, lhs);
1457           if (refs_may_alias_p_1 (ref, &r, true))
1458             return true;
1459         }
1460
1461       return call_may_clobber_ref_p_1 (stmt, ref);
1462     }
1463   else if (gimple_assign_single_p (stmt))
1464     {
1465       tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
1466       if (!is_gimple_reg (lhs))
1467         {
1468           ao_ref r;
1469           ao_ref_init (&r, gimple_assign_lhs (stmt));
1470           return refs_may_alias_p_1 (ref, &r, true);
1471         }
1472     }
1473   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_ASM)
1474     return true;
1475
1476   return false;
1477 }
1478
1479 bool
1480 stmt_may_clobber_ref_p (gimple stmt, tree ref)
1481 {
1482   ao_ref r;
1483   ao_ref_init (&r, ref);
1484   return stmt_may_clobber_ref_p_1 (stmt, &r);
1485 }
1486
1487
1488 /* Walk the virtual use-def chain of VUSE until hitting the virtual operand
1489    TARGET or a statement clobbering the memory reference REF in which
1490    case false is returned.  The walk starts with VUSE, one argument of PHI.  */
1491
1492 static bool
1493 maybe_skip_until (gimple phi, tree target, ao_ref *ref,
1494                   tree vuse, bitmap *visited)
1495 {
1496   if (!*visited)
1497     *visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
1498
1499   bitmap_set_bit (*visited, SSA_NAME_VERSION (PHI_RESULT (phi)));
1500
1501   /* Walk until we hit the target.  */
1502   while (vuse != target)
1503     {
1504       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (vuse);
1505       /* Recurse for PHI nodes.  */
1506       if (gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI)
1507         {
1508           /* An already visited PHI node ends the walk successfully.  */
1509           if (bitmap_bit_p (*visited, SSA_NAME_VERSION (PHI_RESULT (def_stmt))))
1510             return true;
1511           vuse = get_continuation_for_phi (def_stmt, ref, visited);
1512           if (!vuse)
1513             return false;
1514           continue;
1515         }
1516       /* A clobbering statement or the end of the IL ends it failing.  */
1517       else if (gimple_nop_p (def_stmt)
1518                || stmt_may_clobber_ref_p_1 (def_stmt, ref))
1519         return false;
1520       vuse = gimple_vuse (def_stmt);
1521     }
1522   return true;
1523 }
1524
1525 /* Starting from a PHI node for the virtual operand of the memory reference
1526    REF find a continuation virtual operand that allows to continue walking
1527    statements dominating PHI skipping only statements that cannot possibly
1528    clobber REF.  Returns NULL_TREE if no suitable virtual operand can
1529    be found.  */
1530
1531 tree
1532 get_continuation_for_phi (gimple phi, ao_ref *ref, bitmap *visited)
1533 {
1534   unsigned nargs = gimple_phi_num_args (phi);
1535
1536   /* Through a single-argument PHI we can simply look through.  */
1537   if (nargs == 1)
1538     return PHI_ARG_DEF (phi, 0);
1539
1540   /* For two arguments try to skip non-aliasing code until we hit
1541      the phi argument definition that dominates the other one.  */
1542   if (nargs == 2)
1543     {
1544       tree arg0 = PHI_ARG_DEF (phi, 0);
1545       tree arg1 = PHI_ARG_DEF (phi, 1);
1546       gimple def0 = SSA_NAME_DEF_STMT (arg0);
1547       gimple def1 = SSA_NAME_DEF_STMT (arg1);
1548       tree common_vuse;
1549
1550       if (arg0 == arg1)
1551         return arg0;
1552       else if (gimple_nop_p (def0)
1553                || (!gimple_nop_p (def1)
1554                    && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS,
1555                                       gimple_bb (def1), gimple_bb (def0))))
1556         {
1557           if (maybe_skip_until (phi, arg0, ref, arg1, visited))
1558             return arg0;
1559         }
1560       else if (gimple_nop_p (def1)
1561                || dominated_by_p (CDI_DOMINATORS,
1562                                   gimple_bb (def0), gimple_bb (def1)))
1563         {
1564           if (maybe_skip_until (phi, arg1, ref, arg0, visited))
1565             return arg1;
1566         }
1567       /* Special case of a diamond:
1568            MEM_1 = ...
1569            goto (cond) ? L1 : L2
1570            L1: store1 = ...    #MEM_2 = vuse(MEM_1)
1571                goto L3
1572            L2: store2 = ...    #MEM_3 = vuse(MEM_1)
1573            L3: MEM_4 = PHI<MEM_2, MEM_3>
1574          We were called with the PHI at L3, MEM_2 and MEM_3 don't
1575          dominate each other, but still we can easily skip this PHI node
1576          if we recognize that the vuse MEM operand is the same for both,
1577          and that we can skip both statements (they don't clobber us).
1578          This is still linear.  Don't use maybe_skip_until, that might
1579          potentially be slow.  */
1580       else if ((common_vuse = gimple_vuse (def0))
1581                && common_vuse == gimple_vuse (def1))
1582         {
1583           if (!stmt_may_clobber_ref_p_1 (def0, ref)
1584               && !stmt_may_clobber_ref_p_1 (def1, ref))
1585             return common_vuse;
1586         }
1587     }
1588
1589   return NULL_TREE;
1590 }
1591
1592 /* Based on the memory reference REF and its virtual use VUSE call
1593    WALKER for each virtual use that is equivalent to VUSE, including VUSE
1594    itself.  That is, for each virtual use for which its defining statement
1595    does not clobber REF.
1596
1597    WALKER is called with REF, the current virtual use and DATA.  If
1598    WALKER returns non-NULL the walk stops and its result is returned.
1599    At the end of a non-successful walk NULL is returned.
1600
1601    TRANSLATE if non-NULL is called with a pointer to REF, the virtual
1602    use which definition is a statement that may clobber REF and DATA.
1603    If TRANSLATE returns (void *)-1 the walk stops and NULL is returned.
1604    If TRANSLATE returns non-NULL the walk stops and its result is returned.
1605    If TRANSLATE returns NULL the walk continues and TRANSLATE is supposed
1606    to adjust REF and *DATA to make that valid.
1607
1608    TODO: Cache the vector of equivalent vuses per ref, vuse pair.  */
1609
1610 void *
1611 walk_non_aliased_vuses (ao_ref *ref, tree vuse,
1612                         void *(*walker)(ao_ref *, tree, void *),
1613                         void *(*translate)(ao_ref *, tree, void *), void *data)
1614 {
1615   bitmap visited = NULL;
1616   void *res;
1617
1618   timevar_push (TV_ALIAS_STMT_WALK);
1619
1620   do
1621     {
1622       gimple def_stmt;
1623
1624       /* ???  Do we want to account this to TV_ALIAS_STMT_WALK?  */
1625       res = (*walker) (ref, vuse, data);
1626       if (res)
1627         break;
1628
1629       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (vuse);
1630       if (gimple_nop_p (def_stmt))
1631         break;
1632       else if (gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI)
1633         vuse = get_continuation_for_phi (def_stmt, ref, &visited);
1634       else
1635         {
1636           if (stmt_may_clobber_ref_p_1 (def_stmt, ref))
1637             {
1638               if (!translate)
1639                 break;
1640               res = (*translate) (ref, vuse, data);
1641               /* Failed lookup and translation.  */
1642               if (res == (void *)-1)
1643                 {
1644                   res = NULL;
1645                   break;
1646                 }
1647               /* Lookup succeeded.  */
1648               else if (res != NULL)
1649                 break;
1650               /* Translation succeeded, continue walking.  */
1651             }
1652           vuse = gimple_vuse (def_stmt);
1653         }
1654     }
1655   while (vuse);
1656
1657   if (visited)
1658     BITMAP_FREE (visited);
1659
1660   timevar_pop (TV_ALIAS_STMT_WALK);
1661
1662   return res;
1663 }
1664
1665
1666 /* Based on the memory reference REF call WALKER for each vdef which
1667    defining statement may clobber REF, starting with VDEF.  If REF
1668    is NULL_TREE, each defining statement is visited.
1669
1670    WALKER is called with REF, the current vdef and DATA.  If WALKER
1671    returns true the walk is stopped, otherwise it continues.
1672
1673    At PHI nodes walk_aliased_vdefs forks into one walk for reach
1674    PHI argument (but only one walk continues on merge points), the
1675    return value is true if any of the walks was successful.
1676
1677    The function returns the number of statements walked.  */
1678
1679 static unsigned int
1680 walk_aliased_vdefs_1 (ao_ref *ref, tree vdef,
1681                       bool (*walker)(ao_ref *, tree, void *), void *data,
1682                       bitmap *visited, unsigned int cnt)
1683 {
1684   do
1685     {
1686       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (vdef);
1687
1688       if (*visited
1689           && !bitmap_set_bit (*visited, SSA_NAME_VERSION (vdef)))
1690         return cnt;
1691
1692       if (gimple_nop_p (def_stmt))
1693         return cnt;
1694       else if (gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI)
1695         {
1696           unsigned i;
1697           if (!*visited)
1698             *visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
1699           for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (def_stmt); ++i)
1700             cnt += walk_aliased_vdefs_1 (ref, gimple_phi_arg_def (def_stmt, i),
1701                                          walker, data, visited, 0);
1702           return cnt;
1703         }
1704
1705       /* ???  Do we want to account this to TV_ALIAS_STMT_WALK?  */
1706       cnt++;
1707       if ((!ref
1708            || stmt_may_clobber_ref_p_1 (def_stmt, ref))
1709           && (*walker) (ref, vdef, data))
1710         return cnt;
1711
1712       vdef = gimple_vuse (def_stmt);
1713     }
1714   while (1);
1715 }
1716
1717 unsigned int
1718 walk_aliased_vdefs (ao_ref *ref, tree vdef,
1719                     bool (*walker)(ao_ref *, tree, void *), void *data,
1720                     bitmap *visited)
1721 {
1722   bitmap local_visited = NULL;
1723   unsigned int ret;
1724
1725   timevar_push (TV_ALIAS_STMT_WALK);
1726
1727   ret = walk_aliased_vdefs_1 (ref, vdef, walker, data,
1728                               visited ? visited : &local_visited, 0);
1729   if (local_visited)
1730     BITMAP_FREE (local_visited);
1731
1732   timevar_pop (TV_ALIAS_STMT_WALK);
1733
1734   return ret;
1735 }
1736