OSDN Git Service

Toplevel:
[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   bitmap 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 add_pointed_to_expr (tree, tree);
151 static void create_global_var (void);
152 static void collect_points_to_info_for (struct alias_info *, tree);
153 static bool ptr_is_dereferenced_by (tree, tree, bool *);
154 static void maybe_create_global_var (struct alias_info *ai);
155 static void group_aliases (struct alias_info *);
156 static struct ptr_info_def *get_ptr_info (tree t);
157 static void set_pt_anything (tree ptr);
158 static void set_pt_malloc (tree ptr);
159
160 /* Global declarations.  */
161
162 /* Call clobbered variables in the function.  If bit I is set, then
163    REFERENCED_VARS (I) is call-clobbered.  */
164 bitmap call_clobbered_vars;
165
166 /* Addressable variables in the function.  If bit I is set, then
167    REFERENCED_VARS (I) has had its address taken.  Note that
168    CALL_CLOBBERED_VARS and ADDRESSABLE_VARS are not related.  An
169    addressable variable is not necessarily call-clobbered (e.g., a
170    local addressable whose address does not escape) and not all
171    call-clobbered variables are addressable (e.g., a local static
172    variable).  */
173 bitmap addressable_vars;
174
175 /* When the program has too many call-clobbered variables and call-sites,
176    this variable is used to represent the clobbering effects of function
177    calls.  In these cases, all the call clobbered variables in the program
178    are forced to alias this variable.  This reduces compile times by not
179    having to keep track of too many V_MAY_DEF expressions at call sites.  */
180 tree global_var;
181
182
183 /* Compute may-alias information for every variable referenced in function
184    FNDECL.
185
186    Alias analysis proceeds in 3 main phases:
187
188    1- Points-to and escape analysis.
189
190    This phase walks the use-def chains in the SSA web looking for three
191    things:
192
193         * Assignments of the form P_i = &VAR
194         * Assignments of the form P_i = malloc()
195         * Pointers and ADDR_EXPR that escape the current function.
196
197    The concept of 'escaping' is the same one used in the Java world.  When
198    a pointer or an ADDR_EXPR escapes, it means that it has been exposed
199    outside of the current function.  So, assignment to global variables,
200    function arguments and returning a pointer are all escape sites.
201
202    This is where we are currently limited.  Since not everything is renamed
203    into SSA, we lose track of escape properties when a pointer is stashed
204    inside a field in a structure, for instance.  In those cases, we are
205    assuming that the pointer does escape.
206
207    We use escape analysis to determine whether a variable is
208    call-clobbered.  Simply put, if an ADDR_EXPR escapes, then the variable
209    is call-clobbered.  If a pointer P_i escapes, then all the variables
210    pointed-to by P_i (and its memory tag) also escape.
211
212    2- Compute flow-sensitive aliases
213
214    We have two classes of memory tags.  Memory tags associated with the
215    pointed-to data type of the pointers in the program.  These tags are
216    called "type memory tag" (TMT).  The other class are those associated
217    with SSA_NAMEs, called "name memory tag" (NMT). The basic idea is that
218    when adding operands for an INDIRECT_REF *P_i, we will first check
219    whether P_i has a name tag, if it does we use it, because that will have
220    more precise aliasing information.  Otherwise, we use the standard type
221    tag.
222
223    In this phase, we go through all the pointers we found in points-to
224    analysis and create alias sets for the name memory tags associated with
225    each pointer P_i.  If P_i escapes, we mark call-clobbered the variables
226    it points to and its tag.
227
228
229    3- Compute flow-insensitive aliases
230
231    This pass will compare the alias set of every type memory tag and every
232    addressable variable found in the program.  Given a type memory tag TMT
233    and an addressable variable V.  If the alias sets of TMT and V conflict
234    (as computed by may_alias_p), then V is marked as an alias tag and added
235    to the alias set of TMT.
236
237    For instance, consider the following function:
238
239             foo (int i)
240             {
241               int *p, *q, a, b;
242             
243               if (i > 10)
244                 p = &a;
245               else
246                 q = &b;
247             
248               *p = 3;
249               *q = 5;
250               a = b + 2;
251               return *p;
252             }
253
254    After aliasing analysis has finished, the type memory tag for pointer
255    'p' will have two aliases, namely variables 'a' and 'b'.  Every time
256    pointer 'p' is dereferenced, we want to mark the operation as a
257    potential reference to 'a' and 'b'.
258
259             foo (int i)
260             {
261               int *p, a, b;
262
263               if (i_2 > 10)
264                 p_4 = &a;
265               else
266                 p_6 = &b;
267               # p_1 = PHI <p_4(1), p_6(2)>;
268
269               # a_7 = V_MAY_DEF <a_3>;
270               # b_8 = V_MAY_DEF <b_5>;
271               *p_1 = 3;
272
273               # a_9 = V_MAY_DEF <a_7>
274               # VUSE <b_8>
275               a_9 = b_8 + 2;
276
277               # VUSE <a_9>;
278               # VUSE <b_8>;
279               return *p_1;
280             }
281
282    In certain cases, the list of may aliases for a pointer may grow too
283    large.  This may cause an explosion in the number of virtual operands
284    inserted in the code.  Resulting in increased memory consumption and
285    compilation time.
286
287    When the number of virtual operands needed to represent aliased
288    loads and stores grows too large (configurable with @option{--param
289    max-aliased-vops}), alias sets are grouped to avoid severe
290    compile-time slow downs and memory consumption.  See group_aliases.  */
291
292 static void
293 compute_may_aliases (void)
294 {
295   struct alias_info *ai;
296   
297   memset (&alias_stats, 0, sizeof (alias_stats));
298
299   /* Initialize aliasing information.  */
300   ai = init_alias_info ();
301
302   /* For each pointer P_i, determine the sets of variables that P_i may
303      point-to.  For every addressable variable V, determine whether the
304      address of V escapes the current function, making V call-clobbered
305      (i.e., whether &V is stored in a global variable or if its passed as a
306      function call argument).  */
307   compute_points_to_and_addr_escape (ai);
308
309   /* Collect all pointers and addressable variables, compute alias sets,
310      create memory tags for pointers and promote variables whose address is
311      not needed anymore.  */
312   setup_pointers_and_addressables (ai);
313
314   /* Compute flow-sensitive, points-to based aliasing for all the name
315      memory tags.  Note that this pass needs to be done before flow
316      insensitive analysis because it uses the points-to information
317      gathered before to mark call-clobbered type tags.  */
318   compute_flow_sensitive_aliasing (ai);
319
320   /* Compute type-based flow-insensitive aliasing for all the type
321      memory tags.  */
322   compute_flow_insensitive_aliasing (ai);
323
324   /* If the program has too many call-clobbered variables and/or function
325      calls, create .GLOBAL_VAR and use it to model call-clobbering
326      semantics at call sites.  This reduces the number of virtual operands
327      considerably, improving compile times at the expense of lost
328      aliasing precision.  */
329   maybe_create_global_var (ai);
330
331   /* Debugging dumps.  */
332   if (dump_file)
333     {
334       dump_referenced_vars (dump_file);
335       if (dump_flags & TDF_STATS)
336         dump_alias_stats (dump_file);
337       dump_points_to_info (dump_file);
338       dump_alias_info (dump_file);
339     }
340
341   /* Deallocate memory used by aliasing data structures.  */
342   delete_alias_info (ai);
343 }
344
345 struct tree_opt_pass pass_may_alias = 
346 {
347   "alias",                              /* name */
348   NULL,                                 /* gate */
349   compute_may_aliases,                  /* execute */
350   NULL,                                 /* sub */
351   NULL,                                 /* next */
352   0,                                    /* static_pass_number */
353   TV_TREE_MAY_ALIAS,                    /* tv_id */
354   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
355   PROP_alias,                           /* properties_provided */
356   0,                                    /* properties_destroyed */
357   0,                                    /* todo_flags_start */
358   TODO_dump_func | TODO_rename_vars
359     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa,  /* todo_flags_finish */
360   0                                     /* letter */
361 };
362
363
364 /* Initialize the data structures used for alias analysis.  */
365
366 static struct alias_info *
367 init_alias_info (void)
368 {
369   struct alias_info *ai;
370   static bool aliases_computed_p = false;
371
372   ai = xcalloc (1, sizeof (struct alias_info));
373   ai->ssa_names_visited = BITMAP_XMALLOC ();
374   VARRAY_TREE_INIT (ai->processed_ptrs, 50, "processed_ptrs");
375   ai->addresses_needed = BITMAP_XMALLOC ();
376   VARRAY_UINT_INIT (ai->num_references, num_referenced_vars, "num_references");
377   ai->written_vars = BITMAP_XMALLOC ();
378   ai->dereferenced_ptrs_store = BITMAP_XMALLOC ();
379   ai->dereferenced_ptrs_load = BITMAP_XMALLOC ();
380
381   /* If aliases have been computed before, clear existing information.  */
382   if (aliases_computed_p)
383     {
384       size_t i;
385
386       /* Clear the call-clobbered set.  We are going to re-discover
387           call-clobbered variables.  */
388       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i,
389         {
390           tree var = referenced_var (i);
391
392           /* Variables that are intrinsically call-clobbered (globals,
393              local statics, etc) will not be marked by the aliasing
394              code, so we can't remove them from CALL_CLOBBERED_VARS.  */
395           if (!is_call_clobbered (var))
396             bitmap_clear_bit (call_clobbered_vars, var_ann (var)->uid);
397         });
398
399       /* Similarly, clear the set of addressable variables.  In this
400          case, we can just clear the set because addressability is
401          only computed here.  */
402       bitmap_clear (addressable_vars);
403
404       /* Clear flow-insensitive alias information from each symbol.  */
405       for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
406         {
407           var_ann_t ann = var_ann (referenced_var (i));
408           ann->is_alias_tag = 0;
409           ann->may_aliases = NULL;
410         }
411
412       /* Clear flow-sensitive points-to information from each SSA name.  */
413       for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
414         {
415           tree name = ssa_name (i);
416
417           if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (name)))
418             continue;
419
420           if (SSA_NAME_PTR_INFO (name))
421             {
422               struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (name);
423
424               /* Clear all the flags but keep the name tag to
425                  avoid creating new temporaries unnecessarily.  If
426                  this pointer is found to point to a subset or
427                  superset of its former points-to set, then a new
428                  tag will need to be created in create_name_tags.  */
429               pi->pt_anything = 0;
430               pi->pt_malloc = 0;
431               pi->value_escapes_p = 0;
432               pi->is_dereferenced = 0;
433               if (pi->pt_vars)
434                 bitmap_clear (pi->pt_vars);
435             }
436         }
437     }
438
439   /* Next time, we will need to reset alias information.  */
440   aliases_computed_p = true;
441
442   return ai;
443 }
444
445
446 /* Deallocate memory used by alias analysis.  */
447
448 static void
449 delete_alias_info (struct alias_info *ai)
450 {
451   size_t i;
452
453   BITMAP_XFREE (ai->ssa_names_visited);
454   ai->processed_ptrs = NULL;
455   BITMAP_XFREE (ai->addresses_needed);
456
457   for (i = 0; i < ai->num_addressable_vars; i++)
458     {
459       sbitmap_free (ai->addressable_vars[i]->may_aliases);
460       free (ai->addressable_vars[i]);
461     }
462   free (ai->addressable_vars);
463
464   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
465     {
466       sbitmap_free (ai->pointers[i]->may_aliases);
467       free (ai->pointers[i]);
468     }
469   free (ai->pointers);
470
471   ai->num_references = NULL;
472   BITMAP_XFREE (ai->written_vars);
473   BITMAP_XFREE (ai->dereferenced_ptrs_store);
474   BITMAP_XFREE (ai->dereferenced_ptrs_load);
475
476   free (ai);
477 }
478
479
480 /* Walk use-def chains for pointer PTR to determine what variables is PTR
481    pointing to.  */
482
483 static void
484 collect_points_to_info_for (struct alias_info *ai, tree ptr)
485 {
486   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)));
487
488   if (!bitmap_bit_p (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (ptr)))
489     {
490       bitmap_set_bit (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (ptr));
491       walk_use_def_chains (ptr, collect_points_to_info_r, ai, true);
492       VARRAY_PUSH_TREE (ai->processed_ptrs, ptr);
493     }
494 }
495
496
497 /* Helper for ptr_is_dereferenced_by.  Called by walk_tree to look for
498    INDIRECT_REF nodes for the pointer passed in DATA.  */
499
500 static tree
501 find_ptr_dereference (tree *tp, int *walk_subtrees ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
502 {
503   tree ptr = (tree) data;
504
505   if (TREE_CODE (*tp) == INDIRECT_REF
506       && TREE_OPERAND (*tp, 0) == ptr)
507     return *tp;
508
509   return NULL_TREE;
510 }
511
512
513 /* Return true if STMT contains INDIRECT_REF <PTR>.  *IS_STORE is set
514    to 'true' if the dereference is on the LHS of an assignment.  */
515
516 static bool
517 ptr_is_dereferenced_by (tree ptr, tree stmt, bool *is_store)
518 {
519   *is_store = false;
520
521   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
522       || (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR
523           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == MODIFY_EXPR))
524     {
525       tree e, lhs, rhs;
526
527       e = (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR) ? TREE_OPERAND (stmt, 0) : stmt;
528       lhs = TREE_OPERAND (e, 0);
529       rhs = TREE_OPERAND (e, 1);
530
531       if (EXPR_P (lhs)
532           && walk_tree (&lhs, find_ptr_dereference, ptr, NULL))
533         {
534           *is_store = true;
535           return true;
536         }
537       else if (EXPR_P (rhs)
538                && walk_tree (&rhs, find_ptr_dereference, ptr, NULL))
539         {
540           return true;
541         }
542     }
543   else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
544     {
545       if (walk_tree (&ASM_OUTPUTS (stmt), find_ptr_dereference, ptr, NULL)
546           || walk_tree (&ASM_CLOBBERS (stmt), find_ptr_dereference, ptr, NULL))
547         {
548           *is_store = true;
549           return true;
550         }
551       else if (walk_tree (&ASM_INPUTS (stmt), find_ptr_dereference, ptr, NULL))
552         {
553           return true;
554         }
555     }
556
557   return false;
558 }
559
560
561 /* Traverse use-def links for all the pointers in the program to collect
562    address escape and points-to information.
563    
564    This is loosely based on the same idea described in R. Hasti and S.
565    Horwitz, ``Using static single assignment form to improve
566    flow-insensitive pointer analysis,'' in SIGPLAN Conference on
567    Programming Language Design and Implementation, pp. 97-105, 1998.  */
568
569 static void
570 compute_points_to_and_addr_escape (struct alias_info *ai)
571 {
572   basic_block bb;
573   size_t i;
574   tree op;
575   ssa_op_iter iter;
576
577   timevar_push (TV_TREE_PTA);
578
579   FOR_EACH_BB (bb)
580     {
581       bb_ann_t block_ann = bb_ann (bb);
582       block_stmt_iterator si;
583
584       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
585         {
586           bitmap addr_taken;
587           tree stmt = bsi_stmt (si);
588           bool stmt_escapes_p = is_escape_site (stmt, &ai->num_calls_found);
589
590           /* Mark all the variables whose address are taken by the
591              statement.  Note that this will miss all the addresses taken
592              in PHI nodes (those are discovered while following the use-def
593              chains).  */
594           get_stmt_operands (stmt);
595           addr_taken = addresses_taken (stmt);
596           if (addr_taken)
597             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (addr_taken, 0, i,
598                 {
599                   tree var = referenced_var (i);
600                   bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, var_ann (var)->uid);
601                   if (stmt_escapes_p)
602                     mark_call_clobbered (var);
603                 });
604
605           if (stmt_escapes_p)
606             block_ann->has_escape_site = 1;
607
608           /* Special case for silly ADDR_EXPR tricks
609              (gcc.c-torture/unsorted/pass.c).  If this statement is an
610              assignment to a non-pointer variable and the RHS takes the
611              address of a variable, assume that the variable on the RHS is
612              call-clobbered.  We could add the LHS to the list of
613              "pointers" and follow it to see if it really escapes, but it's
614              not worth the pain.  */
615           if (addr_taken
616               && TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
617               && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (stmt, 0))))
618             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (addr_taken, 0, i,
619                 {
620                   tree var = referenced_var (i);
621                   mark_call_clobbered (var);
622                 });
623
624           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_USE)
625             {
626               var_ann_t v_ann = var_ann (SSA_NAME_VAR (op));
627               struct ptr_info_def *pi;
628               bool is_store;
629
630               /* If the operand's variable may be aliased, keep track
631                  of how many times we've referenced it.  This is used
632                  for alias grouping in compute_flow_sensitive_aliasing.
633                  Note that we don't need to grow AI->NUM_REFERENCES
634                  because we are processing regular variables, not
635                  memory tags (the array's initial size is set to
636                  NUM_REFERENCED_VARS).  */
637               if (may_be_aliased (SSA_NAME_VAR (op)))
638                 (VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid))++;
639
640               if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
641                 continue;
642
643               collect_points_to_info_for (ai, op);
644
645               pi = SSA_NAME_PTR_INFO (op);
646               if (ptr_is_dereferenced_by (op, stmt, &is_store))
647                 {
648                   /* Mark OP as dereferenced.  In a subsequent pass,
649                      dereferenced pointers that point to a set of
650                      variables will be assigned a name tag to alias
651                      all the variables OP points to.  */
652                   pi->is_dereferenced = 1;
653
654                   /* Keep track of how many time we've dereferenced each
655                      pointer.  Again, we don't need to grow
656                      AI->NUM_REFERENCES because we're processing
657                      existing program variables.  */
658                   (VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid))++;
659
660                   /* If this is a store operation, mark OP as being
661                      dereferenced to store, otherwise mark it as being
662                      dereferenced to load.  */
663                   if (is_store)
664                     bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid);
665                   else
666                     bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_load, v_ann->uid);
667                 }
668               else if (stmt_escapes_p)
669                 {
670                   /* Note that even if STMT is an escape point, pointer OP
671                      will not escape if it is being dereferenced.  That's
672                      why we only check for escape points if OP is not
673                      dereferenced by STMT.  */
674                   pi->value_escapes_p = 1;
675
676                   /* If the statement makes a function call, assume
677                      that pointer OP will be dereferenced in a store
678                      operation inside the called function.  */
679                   if (get_call_expr_in (stmt))
680                     {
681                       bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid);
682                       pi->is_dereferenced = 1;
683                     }
684                 }
685             }
686
687           /* Update reference counter for definitions to any
688              potentially aliased variable.  This is used in the alias
689              grouping heuristics.  */
690           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
691             {
692               tree var = SSA_NAME_VAR (op);
693               var_ann_t ann = var_ann (var);
694               bitmap_set_bit (ai->written_vars, ann->uid);
695               if (may_be_aliased (var))
696                 (VARRAY_UINT (ai->num_references, ann->uid))++;
697             }
698
699           /* Mark variables in V_MAY_DEF operands as being written to.  */
700           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
701             {
702               tree var = SSA_NAME_VAR (op);
703               var_ann_t ann = var_ann (var);
704               bitmap_set_bit (ai->written_vars, ann->uid);
705             }
706             
707           /* After promoting variables and computing aliasing we will
708              need to re-scan most statements.  FIXME: Try to minimize the
709              number of statements re-scanned.  It's not really necessary to
710              re-scan *all* statements.  */
711           modify_stmt (stmt);
712         }
713     }
714
715   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
716 }
717
718
719 /* Create name tags for all the pointers that have been dereferenced.
720    We only create a name tag for a pointer P if P is found to point to
721    a set of variables (so that we can alias them to *P) or if it is
722    the result of a call to malloc (which means that P cannot point to
723    anything else nor alias any other variable).
724
725    If two pointers P and Q point to the same set of variables, they
726    are assigned the same name tag.  */
727
728 static void
729 create_name_tags (struct alias_info *ai)
730 {
731   size_t i;
732
733   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
734     {
735       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
736       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
737
738       if (pi->pt_anything || !pi->is_dereferenced)
739         {
740           /* No name tags for pointers that have not been
741              dereferenced or point to an arbitrary location.  */
742           pi->name_mem_tag = NULL_TREE;
743           continue;
744         }
745
746       if (pi->pt_vars
747           && bitmap_first_set_bit (pi->pt_vars) >= 0)
748         {
749           size_t j;
750           tree old_name_tag = pi->name_mem_tag;
751
752           /* If PTR points to a set of variables, check if we don't
753              have another pointer Q with the same points-to set before
754              creating a tag.  If so, use Q's tag instead of creating a
755              new one.
756
757              This is important for not creating unnecessary symbols
758              and also for copy propagation.  If we ever need to
759              propagate PTR into Q or vice-versa, we would run into
760              problems if they both had different name tags because
761              they would have different SSA version numbers (which
762              would force us to take the name tags in and out of SSA).  */
763           for (j = 0; j < i; j++)
764             {
765               tree q = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, j);
766               struct ptr_info_def *qi = SSA_NAME_PTR_INFO (q);
767
768               if (qi
769                   && qi->pt_vars
770                   && qi->name_mem_tag
771                   && bitmap_equal_p (pi->pt_vars, qi->pt_vars))
772                 {
773                   pi->name_mem_tag = qi->name_mem_tag;
774                   break;
775                 }
776             }
777
778           /* If we didn't find a pointer with the same points-to set
779              as PTR, create a new name tag if needed.  */
780           if (pi->name_mem_tag == NULL_TREE)
781             pi->name_mem_tag = get_nmt_for (ptr);
782
783           /* If the new name tag computed for PTR is different than
784              the old name tag that it used to have, then the old tag
785              needs to be removed from the IL, so we mark it for
786              renaming.  */
787           if (old_name_tag && old_name_tag != pi->name_mem_tag)
788             bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (old_name_tag)->uid);
789         }
790       else if (pi->pt_malloc)
791         {
792           /* Otherwise, create a unique name tag for this pointer.  */
793           pi->name_mem_tag = get_nmt_for (ptr);
794         }
795       else
796         {
797           /* Only pointers that may point to malloc or other variables
798              may receive a name tag.  If the pointer does not point to
799              a known spot, we should use type tags.  */
800           set_pt_anything (ptr);
801           continue;
802         }
803
804       /* Mark the new name tag for renaming.  */
805       bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (pi->name_mem_tag)->uid);
806     }
807 }
808
809
810
811 /* For every pointer P_i in AI->PROCESSED_PTRS, create may-alias sets for
812    the name memory tag (NMT) associated with P_i.  If P_i escapes, then its
813    name tag and the variables it points-to are call-clobbered.  Finally, if
814    P_i escapes and we could not determine where it points to, then all the
815    variables in the same alias set as *P_i are marked call-clobbered.  This
816    is necessary because we must assume that P_i may take the address of any
817    variable in the same alias set.  */
818
819 static void
820 compute_flow_sensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
821 {
822   size_t i;
823
824   create_name_tags (ai);
825
826   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
827     {
828       size_t j;
829       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
830       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
831       var_ann_t v_ann = var_ann (SSA_NAME_VAR (ptr));
832
833       if (pi->value_escapes_p || pi->pt_anything)
834         {
835           /* If PTR escapes or may point to anything, then its associated
836              memory tags and pointed-to variables are call-clobbered.  */
837           if (pi->name_mem_tag)
838             mark_call_clobbered (pi->name_mem_tag);
839
840           if (v_ann->type_mem_tag)
841             mark_call_clobbered (v_ann->type_mem_tag);
842
843           if (pi->pt_vars)
844             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, j,
845                 mark_call_clobbered (referenced_var (j)));
846         }
847
848       /* Set up aliasing information for PTR's name memory tag (if it has
849          one).  Note that only pointers that have been dereferenced will
850          have a name memory tag.  */
851       if (pi->name_mem_tag && pi->pt_vars)
852         EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, j,
853             add_may_alias (pi->name_mem_tag, referenced_var (j)));
854
855       /* If the name tag is call clobbered, so is the type tag
856          associated with the base VAR_DECL.  */
857       if (pi->name_mem_tag
858           && v_ann->type_mem_tag
859           && is_call_clobbered (pi->name_mem_tag))
860         mark_call_clobbered (v_ann->type_mem_tag);
861     }
862 }
863
864
865 /* Compute type-based alias sets.  Traverse all the pointers and
866    addressable variables found in setup_pointers_and_addressables.
867    
868    For every pointer P in AI->POINTERS and addressable variable V in
869    AI->ADDRESSABLE_VARS, add V to the may-alias sets of P's type
870    memory tag (TMT) if their alias sets conflict.  V is then marked as
871    an alias tag so that the operand scanner knows that statements
872    containing V have aliased operands.  */
873
874 static void
875 compute_flow_insensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
876 {
877   size_t i;
878
879   /* Initialize counter for the total number of virtual operands that
880      aliasing will introduce.  When AI->TOTAL_ALIAS_VOPS goes beyond the
881      threshold set by --params max-alias-vops, we enable alias
882      grouping.  */
883   ai->total_alias_vops = 0;
884
885   /* For every pointer P, determine which addressable variables may alias
886      with P's type memory tag.  */
887   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
888     {
889       size_t j;
890       struct alias_map_d *p_map = ai->pointers[i];
891       tree tag = var_ann (p_map->var)->type_mem_tag;
892       var_ann_t tag_ann = var_ann (tag);
893
894       p_map->total_alias_vops = 0;
895       p_map->may_aliases = sbitmap_alloc (num_referenced_vars);
896       sbitmap_zero (p_map->may_aliases);
897
898       for (j = 0; j < ai->num_addressable_vars; j++)
899         {
900           struct alias_map_d *v_map;
901           var_ann_t v_ann;
902           tree var;
903           bool tag_stored_p, var_stored_p;
904           
905           v_map = ai->addressable_vars[j];
906           var = v_map->var;
907           v_ann = var_ann (var);
908
909           /* Skip memory tags and variables that have never been
910              written to.  We also need to check if the variables are
911              call-clobbered because they may be overwritten by
912              function calls.  */
913           tag_stored_p = bitmap_bit_p (ai->written_vars, tag_ann->uid)
914                          || is_call_clobbered (tag);
915           var_stored_p = bitmap_bit_p (ai->written_vars, v_ann->uid)
916                          || is_call_clobbered (var);
917           if (!tag_stored_p && !var_stored_p)
918             continue;
919              
920           if (may_alias_p (p_map->var, p_map->set, var, v_map->set))
921             {
922               size_t num_tag_refs, num_var_refs;
923
924               num_tag_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, tag_ann->uid);
925               num_var_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid);
926
927               /* If TAG is call clobbered, so is VAR.  */
928               if (is_call_clobbered (tag))
929                 mark_call_clobbered (var);
930
931               /* Add VAR to TAG's may-aliases set.  */
932               add_may_alias (tag, var);
933
934               /* Update the total number of virtual operands due to
935                  aliasing.  Since we are adding one more alias to TAG's
936                  may-aliases set, the total number of virtual operands due
937                  to aliasing will be increased by the number of references
938                  made to VAR and TAG (every reference to TAG will also
939                  count as a reference to VAR).  */
940               ai->total_alias_vops += (num_var_refs + num_tag_refs);
941               p_map->total_alias_vops += (num_var_refs + num_tag_refs);
942
943               /* Update the bitmap used to represent TAG's alias set
944                  in case we need to group aliases.  */
945               SET_BIT (p_map->may_aliases, var_ann (var)->uid);
946             }
947         }
948     }
949
950   if (dump_file)
951     fprintf (dump_file, "%s: Total number of aliased vops: %ld\n",
952              get_name (current_function_decl),
953              ai->total_alias_vops);
954
955   /* Determine if we need to enable alias grouping.  */
956   if (ai->total_alias_vops >= MAX_ALIASED_VOPS)
957     group_aliases (ai);
958 }
959
960
961 /* Comparison function for qsort used in group_aliases.  */
962
963 static int
964 total_alias_vops_cmp (const void *p, const void *q)
965 {
966   const struct alias_map_d **p1 = (const struct alias_map_d **)p;
967   const struct alias_map_d **p2 = (const struct alias_map_d **)q;
968   long n1 = (*p1)->total_alias_vops;
969   long n2 = (*p2)->total_alias_vops;
970
971   /* We want to sort in descending order.  */
972   return (n1 > n2 ? -1 : (n1 == n2) ? 0 : 1);
973 }
974
975 /* Group all the aliases for TAG to make TAG represent all the
976    variables in its alias set.  Update the total number
977    of virtual operands due to aliasing (AI->TOTAL_ALIAS_VOPS).  This
978    function will make TAG be the unique alias tag for all the
979    variables in its may-aliases.  So, given:
980
981         may-aliases(TAG) = { V1, V2, V3 }
982
983    This function will group the variables into:
984
985         may-aliases(V1) = { TAG }
986         may-aliases(V2) = { TAG }
987         may-aliases(V2) = { TAG }  */
988
989 static void
990 group_aliases_into (tree tag, sbitmap tag_aliases, struct alias_info *ai)
991 {
992   size_t i;
993   var_ann_t tag_ann = var_ann (tag);
994   size_t num_tag_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, tag_ann->uid);
995
996   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (tag_aliases, 0, i,
997     {
998       tree var = referenced_var (i);
999       var_ann_t ann = var_ann (var);
1000
1001       /* Make TAG the unique alias of VAR.  */
1002       ann->is_alias_tag = 0;
1003       ann->may_aliases = NULL;
1004
1005       /* Note that VAR and TAG may be the same if the function has no
1006          addressable variables (see the discussion at the end of
1007          setup_pointers_and_addressables).  */
1008       if (var != tag)
1009         add_may_alias (var, tag);
1010
1011       /* Reduce total number of virtual operands contributed
1012          by TAG on behalf of VAR.  Notice that the references to VAR
1013          itself won't be removed.  We will merely replace them with
1014          references to TAG.  */
1015       ai->total_alias_vops -= num_tag_refs;
1016     });
1017
1018   /* We have reduced the number of virtual operands that TAG makes on
1019      behalf of all the variables formerly aliased with it.  However,
1020      we have also "removed" all the virtual operands for TAG itself,
1021      so we add them back.  */
1022   ai->total_alias_vops += num_tag_refs;
1023
1024   /* TAG no longer has any aliases.  */
1025   tag_ann->may_aliases = NULL;
1026 }
1027
1028
1029 /* Group may-aliases sets to reduce the number of virtual operands due
1030    to aliasing.
1031
1032      1- Sort the list of pointers in decreasing number of contributed
1033         virtual operands.
1034
1035      2- Take the first entry in AI->POINTERS and revert the role of
1036         the memory tag and its aliases.  Usually, whenever an aliased
1037         variable Vi is found to alias with a memory tag T, we add Vi
1038         to the may-aliases set for T.  Meaning that after alias
1039         analysis, we will have:
1040
1041                 may-aliases(T) = { V1, V2, V3, ..., Vn }
1042
1043         This means that every statement that references T, will get 'n'
1044         virtual operands for each of the Vi tags.  But, when alias
1045         grouping is enabled, we make T an alias tag and add it to the
1046         alias set of all the Vi variables:
1047
1048                 may-aliases(V1) = { T }
1049                 may-aliases(V2) = { T }
1050                 ...
1051                 may-aliases(Vn) = { T }
1052
1053         This has two effects: (a) statements referencing T will only get
1054         a single virtual operand, and, (b) all the variables Vi will now
1055         appear to alias each other.  So, we lose alias precision to
1056         improve compile time.  But, in theory, a program with such a high
1057         level of aliasing should not be very optimizable in the first
1058         place.
1059
1060      3- Since variables may be in the alias set of more than one
1061         memory tag, the grouping done in step (2) needs to be extended
1062         to all the memory tags that have a non-empty intersection with
1063         the may-aliases set of tag T.  For instance, if we originally
1064         had these may-aliases sets:
1065
1066                 may-aliases(T) = { V1, V2, V3 }
1067                 may-aliases(R) = { V2, V4 }
1068
1069         In step (2) we would have reverted the aliases for T as:
1070
1071                 may-aliases(V1) = { T }
1072                 may-aliases(V2) = { T }
1073                 may-aliases(V3) = { T }
1074
1075         But note that now V2 is no longer aliased with R.  We could
1076         add R to may-aliases(V2), but we are in the process of
1077         grouping aliases to reduce virtual operands so what we do is
1078         add V4 to the grouping to obtain:
1079
1080                 may-aliases(V1) = { T }
1081                 may-aliases(V2) = { T }
1082                 may-aliases(V3) = { T }
1083                 may-aliases(V4) = { T }
1084
1085      4- If the total number of virtual operands due to aliasing is
1086         still above the threshold set by max-alias-vops, go back to (2).  */
1087
1088 static void
1089 group_aliases (struct alias_info *ai)
1090 {
1091   size_t i;
1092   sbitmap res;
1093
1094   /* Sort the POINTERS array in descending order of contributed
1095      virtual operands.  */
1096   qsort (ai->pointers, ai->num_pointers, sizeof (struct alias_map_d *),
1097          total_alias_vops_cmp);
1098
1099   res = sbitmap_alloc (num_referenced_vars);
1100
1101   /* For every pointer in AI->POINTERS, reverse the roles of its tag
1102      and the tag's may-aliases set.  */
1103   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
1104     {
1105       size_t j;
1106       tree tag1 = var_ann (ai->pointers[i]->var)->type_mem_tag;
1107       sbitmap tag1_aliases = ai->pointers[i]->may_aliases;
1108
1109       /* Skip tags that have been grouped already.  */
1110       if (ai->pointers[i]->grouped_p)
1111         continue;
1112
1113       /* See if TAG1 had any aliases in common with other type tags.
1114          If we find a TAG2 with common aliases with TAG1, add TAG2's
1115          aliases into TAG1.  */
1116       for (j = i + 1; j < ai->num_pointers; j++)
1117         {
1118           sbitmap tag2_aliases = ai->pointers[j]->may_aliases;
1119
1120           sbitmap_a_and_b (res, tag1_aliases, tag2_aliases);
1121           if (sbitmap_first_set_bit (res) >= 0)
1122             {
1123               size_t k;
1124
1125               tree tag2 = var_ann (ai->pointers[j]->var)->type_mem_tag;
1126
1127               if (!is_call_clobbered (tag1) && is_call_clobbered (tag2))
1128                 {
1129                   mark_call_clobbered (tag1);
1130                   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (tag1_aliases, 0, k,
1131                     {
1132                       tree var = referenced_var (k);
1133                       mark_call_clobbered (var);
1134                     });
1135                 }
1136               else if (is_call_clobbered (tag1) && !is_call_clobbered (tag2))
1137                 {
1138                   mark_call_clobbered (tag2);
1139                   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (tag2_aliases, 0, k,
1140                     {
1141                       tree var = referenced_var (k);
1142                       mark_call_clobbered (var);
1143                     });
1144                 }
1145
1146               sbitmap_a_or_b (tag1_aliases, tag1_aliases, tag2_aliases);
1147
1148               /* TAG2 does not need its aliases anymore.  */
1149               sbitmap_zero (tag2_aliases);
1150               var_ann (tag2)->may_aliases = NULL;
1151
1152               /* TAG1 is the unique alias of TAG2.  */
1153               add_may_alias (tag2, tag1);
1154
1155               ai->pointers[j]->grouped_p = true;
1156             }
1157         }
1158
1159       /* Now group all the aliases we collected into TAG1.  */
1160       group_aliases_into (tag1, tag1_aliases, ai);
1161
1162       /* If we've reduced total number of virtual operands below the
1163          threshold, stop.  */
1164       if (ai->total_alias_vops < MAX_ALIASED_VOPS)
1165         break;
1166     }
1167
1168   /* Finally, all the variables that have been grouped cannot be in
1169      the may-alias set of name memory tags.  Suppose that we have
1170      grouped the aliases in this code so that may-aliases(a) = TMT.20
1171
1172         p_5 = &a;
1173         ...
1174         # a_9 = V_MAY_DEF <a_8>
1175         p_5->field = 0
1176         ... Several modifications to TMT.20 ... 
1177         # VUSE <a_9>
1178         x_30 = p_5->field
1179
1180      Since p_5 points to 'a', the optimizers will try to propagate 0
1181      into p_5->field, but that is wrong because there have been
1182      modifications to 'TMT.20' in between.  To prevent this we have to
1183      replace 'a' with 'TMT.20' in the name tag of p_5.  */
1184   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
1185     {
1186       size_t j;
1187       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
1188       tree name_tag = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr)->name_mem_tag;
1189       varray_type aliases;
1190       
1191       if (name_tag == NULL_TREE)
1192         continue;
1193
1194       aliases = var_ann (name_tag)->may_aliases;
1195       for (j = 0; aliases && j < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); j++)
1196         {
1197           tree alias = VARRAY_TREE (aliases, j);
1198           var_ann_t ann = var_ann (alias);
1199
1200           if (ann->mem_tag_kind == NOT_A_TAG && ann->may_aliases)
1201             {
1202               tree new_alias;
1203
1204               gcc_assert (VARRAY_ACTIVE_SIZE (ann->may_aliases) == 1);
1205
1206               new_alias = VARRAY_TREE (ann->may_aliases, 0);
1207               replace_may_alias (name_tag, j, new_alias);
1208             }
1209         }
1210     }
1211
1212   sbitmap_free (res);
1213
1214   if (dump_file)
1215     fprintf (dump_file,
1216              "%s: Total number of aliased vops after grouping: %ld%s\n",
1217              get_name (current_function_decl),
1218              ai->total_alias_vops,
1219              (ai->total_alias_vops < 0) ? " (negative values are OK)" : "");
1220 }
1221
1222
1223 /* Create a new alias set entry for VAR in AI->ADDRESSABLE_VARS.  */
1224
1225 static void
1226 create_alias_map_for (tree var, struct alias_info *ai)
1227 {
1228   struct alias_map_d *alias_map;
1229   alias_map = xcalloc (1, sizeof (*alias_map));
1230   alias_map->var = var;
1231   alias_map->set = get_alias_set (var);
1232   ai->addressable_vars[ai->num_addressable_vars++] = alias_map;
1233 }
1234
1235
1236 /* Create memory tags for all the dereferenced pointers and build the
1237    ADDRESSABLE_VARS and POINTERS arrays used for building the may-alias
1238    sets.  Based on the address escape and points-to information collected
1239    earlier, this pass will also clear the TREE_ADDRESSABLE flag from those
1240    variables whose address is not needed anymore.  */
1241
1242 static void
1243 setup_pointers_and_addressables (struct alias_info *ai)
1244 {
1245   size_t i, n_vars, num_addressable_vars, num_pointers;
1246
1247   /* Size up the arrays ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  */
1248   num_addressable_vars = num_pointers = 0;
1249   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
1250     {
1251       tree var = referenced_var (i);
1252
1253       if (may_be_aliased (var))
1254         num_addressable_vars++;
1255
1256       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1257         {
1258           /* Since we don't keep track of volatile variables, assume that
1259              these pointers are used in indirect store operations.  */
1260           if (TREE_THIS_VOLATILE (var))
1261             bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, var_ann (var)->uid);
1262
1263           num_pointers++;
1264         }
1265     }
1266
1267   /* Create ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  Note that these arrays are
1268      always going to be slightly bigger than we actually need them
1269      because some TREE_ADDRESSABLE variables will be marked
1270      non-addressable below and only pointers with unique type tags are
1271      going to be added to POINTERS.  */
1272   ai->addressable_vars = xcalloc (num_addressable_vars,
1273                                   sizeof (struct alias_map_d *));
1274   ai->pointers = xcalloc (num_pointers, sizeof (struct alias_map_d *));
1275   ai->num_addressable_vars = 0;
1276   ai->num_pointers = 0;
1277
1278   /* Since we will be creating type memory tags within this loop, cache the
1279      value of NUM_REFERENCED_VARS to avoid processing the additional tags
1280      unnecessarily.  */
1281   n_vars = num_referenced_vars;
1282
1283   for (i = 0; i < n_vars; i++)
1284     {
1285       tree var = referenced_var (i);
1286       var_ann_t v_ann = var_ann (var);
1287
1288       /* Name memory tags already have flow-sensitive aliasing
1289          information, so they need not be processed by
1290          compute_may_aliases.  Similarly, type memory tags are already
1291          accounted for when we process their associated pointer.  */
1292       if (v_ann->mem_tag_kind != NOT_A_TAG)
1293         continue;
1294
1295       /* Remove the ADDRESSABLE flag from every addressable variable whose
1296          address is not needed anymore.  This is caused by the propagation
1297          of ADDR_EXPR constants into INDIRECT_REF expressions and the
1298          removal of dead pointer assignments done by the early scalar
1299          cleanup passes.  */
1300       if (TREE_ADDRESSABLE (var))
1301         {
1302           if (!bitmap_bit_p (ai->addresses_needed, v_ann->uid)
1303               && v_ann->mem_tag_kind == NOT_A_TAG
1304               && !is_global_var (var))
1305             {
1306               /* The address of VAR is not needed, remove the
1307                  addressable bit, so that it can be optimized as a
1308                  regular variable.  */
1309               mark_non_addressable (var);
1310
1311               /* Since VAR is now a regular GIMPLE register, we will need
1312                  to rename VAR into SSA afterwards.  */
1313               bitmap_set_bit (vars_to_rename, v_ann->uid);
1314             }
1315           else
1316             {
1317               /* Add the variable to the set of addressables.  Mostly
1318                  used when scanning operands for ASM_EXPRs that
1319                  clobber memory.  In those cases, we need to clobber
1320                  all call-clobbered variables and all addressables.  */
1321               bitmap_set_bit (addressable_vars, v_ann->uid);
1322             }
1323         }
1324
1325       /* Global variables and addressable locals may be aliased.  Create an
1326          entry in ADDRESSABLE_VARS for VAR.  */
1327       if (may_be_aliased (var))
1328         {
1329           create_alias_map_for (var, ai);
1330           bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (var)->uid);
1331         }
1332
1333       /* Add pointer variables that have been dereferenced to the POINTERS
1334          array and create a type memory tag for them.  */
1335       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1336         {
1337           if ((bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid)
1338                 || bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_load, v_ann->uid)))
1339             {
1340               tree tag;
1341               var_ann_t t_ann;
1342
1343               /* If pointer VAR still doesn't have a memory tag
1344                  associated with it, create it now or re-use an
1345                  existing one.  */
1346               tag = get_tmt_for (var, ai);
1347               t_ann = var_ann (tag);
1348
1349               /* The type tag will need to be renamed into SSA
1350                  afterwards. Note that we cannot do this inside
1351                  get_tmt_for because aliasing may run multiple times
1352                  and we only create type tags the first time.  */
1353               bitmap_set_bit (vars_to_rename, t_ann->uid);
1354
1355               /* Associate the tag with pointer VAR.  */
1356               v_ann->type_mem_tag = tag;
1357
1358               /* If pointer VAR has been used in a store operation,
1359                  then its memory tag must be marked as written-to.  */
1360               if (bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid))
1361                 bitmap_set_bit (ai->written_vars, t_ann->uid);
1362
1363               /* If pointer VAR is a global variable or a PARM_DECL,
1364                  then its memory tag should be considered a global
1365                  variable.  */
1366               if (TREE_CODE (var) == PARM_DECL || is_global_var (var))
1367                 mark_call_clobbered (tag);
1368
1369               /* All the dereferences of pointer VAR count as
1370                  references of TAG.  Since TAG can be associated with
1371                  several pointers, add the dereferences of VAR to the
1372                  TAG.  We may need to grow AI->NUM_REFERENCES because
1373                  we have been adding name and type tags.  */
1374               if (t_ann->uid >= VARRAY_SIZE (ai->num_references))
1375                 VARRAY_GROW (ai->num_references, t_ann->uid + 10);
1376
1377               VARRAY_UINT (ai->num_references, t_ann->uid)
1378                 += VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid);
1379             }
1380           else
1381             {
1382               /* The pointer has not been dereferenced.  If it had a
1383                  type memory tag, remove it and mark the old tag for
1384                  renaming to remove it out of the IL.  */
1385               var_ann_t ann = var_ann (var);
1386               tree tag = ann->type_mem_tag;
1387               if (tag)
1388                 {
1389                   bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (tag)->uid);
1390                   ann->type_mem_tag = NULL_TREE;
1391                 }
1392             }
1393         }
1394     }
1395
1396   /* If we found no addressable variables, but we have more than one
1397      pointer, we will need to check for conflicts between the
1398      pointers.  Otherwise, we would miss alias relations as in
1399      testsuite/gcc.dg/tree-ssa/20040319-1.c:
1400
1401                 struct bar { int count;  int *arr;};
1402
1403                 void foo (struct bar *b)
1404                 {
1405                   b->count = 0;
1406                   *(b->arr) = 2;
1407                   if (b->count == 0)
1408                     abort ();
1409                 }
1410
1411      b->count and *(b->arr) could be aliased if b->arr == &b->count.
1412      To do this, we add all the memory tags for the pointers in
1413      AI->POINTERS to AI->ADDRESSABLE_VARS, so that
1414      compute_flow_insensitive_aliasing will naturally compare every
1415      pointer to every type tag.  */
1416   if (ai->num_addressable_vars == 0
1417       && ai->num_pointers > 1)
1418     {
1419       free (ai->addressable_vars);
1420       ai->addressable_vars = xcalloc (ai->num_pointers,
1421                                       sizeof (struct alias_map_d *));
1422       ai->num_addressable_vars = 0;
1423       for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
1424         {
1425           struct alias_map_d *p = ai->pointers[i];
1426           tree tag = var_ann (p->var)->type_mem_tag;
1427           create_alias_map_for (tag, ai);
1428         }
1429     }
1430 }
1431
1432
1433 /* Determine whether to use .GLOBAL_VAR to model call clobbering semantics. At
1434    every call site, we need to emit V_MAY_DEF expressions to represent the
1435    clobbering effects of the call for variables whose address escapes the
1436    current function.
1437
1438    One approach is to group all call-clobbered variables into a single
1439    representative that is used as an alias of every call-clobbered variable
1440    (.GLOBAL_VAR).  This works well, but it ties the optimizer hands because
1441    references to any call clobbered variable is a reference to .GLOBAL_VAR.
1442
1443    The second approach is to emit a clobbering V_MAY_DEF for every 
1444    call-clobbered variable at call sites.  This is the preferred way in terms 
1445    of optimization opportunities but it may create too many V_MAY_DEF operands
1446    if there are many call clobbered variables and function calls in the 
1447    function.
1448
1449    To decide whether or not to use .GLOBAL_VAR we multiply the number of
1450    function calls found by the number of call-clobbered variables.  If that
1451    product is beyond a certain threshold, as determined by the parameterized
1452    values shown below, we use .GLOBAL_VAR.
1453
1454    FIXME.  This heuristic should be improved.  One idea is to use several
1455    .GLOBAL_VARs of different types instead of a single one.  The thresholds
1456    have been derived from a typical bootstrap cycle, including all target
1457    libraries. Compile times were found increase by ~1% compared to using
1458    .GLOBAL_VAR.  */
1459
1460 static void
1461 maybe_create_global_var (struct alias_info *ai)
1462 {
1463   size_t i, n_clobbered;
1464   
1465   /* No need to create it, if we have one already.  */
1466   if (global_var == NULL_TREE)
1467     {
1468       /* Count all the call-clobbered variables.  */
1469       n_clobbered = 0;
1470       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i, n_clobbered++);
1471
1472       /* Create .GLOBAL_VAR if we have too many call-clobbered
1473          variables.  We also create .GLOBAL_VAR when there no
1474          call-clobbered variables to prevent code motion
1475          transformations from re-arranging function calls that may
1476          have side effects.  For instance,
1477
1478                 foo ()
1479                 {
1480                   int a = f ();
1481                   g ();
1482                   h (a);
1483                 }
1484
1485          There are no call-clobbered variables in foo(), so it would
1486          be entirely possible for a pass to want to move the call to
1487          f() after the call to g().  If f() has side effects, that
1488          would be wrong.  Creating .GLOBAL_VAR in this case will
1489          insert VDEFs for it and prevent such transformations.  */
1490       if (n_clobbered == 0
1491           || ai->num_calls_found * n_clobbered >= (size_t) GLOBAL_VAR_THRESHOLD)
1492         create_global_var ();
1493     }
1494
1495   /* If the function has calls to clobbering functions and .GLOBAL_VAR has
1496      been created, make it an alias for all call-clobbered variables.  */
1497   if (global_var)
1498     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i,
1499       {
1500         tree var = referenced_var (i);
1501         if (var != global_var)
1502           {
1503              add_may_alias (var, global_var);
1504              bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (var)->uid);
1505           }
1506       });
1507 }
1508
1509
1510 /* Return TRUE if pointer PTR may point to variable VAR.
1511    
1512    MEM_ALIAS_SET is the alias set for the memory location pointed-to by PTR
1513         This is needed because when checking for type conflicts we are
1514         interested in the alias set of the memory location pointed-to by
1515         PTR.  The alias set of PTR itself is irrelevant.
1516    
1517    VAR_ALIAS_SET is the alias set for VAR.  */
1518
1519 static bool
1520 may_alias_p (tree ptr, HOST_WIDE_INT mem_alias_set,
1521              tree var, HOST_WIDE_INT var_alias_set)
1522 {
1523   tree mem;
1524   var_ann_t v_ann, m_ann;
1525
1526   alias_stats.alias_queries++;
1527   alias_stats.simple_queries++;
1528
1529   /* By convention, a variable cannot alias itself.  */
1530   mem = var_ann (ptr)->type_mem_tag;
1531   if (mem == var)
1532     {
1533       alias_stats.alias_noalias++;
1534       alias_stats.simple_resolved++;
1535       return false;
1536     }
1537
1538   v_ann = var_ann (var);
1539   m_ann = var_ann (mem);
1540
1541   gcc_assert (m_ann->mem_tag_kind == TYPE_TAG);
1542
1543   alias_stats.tbaa_queries++;
1544
1545   /* If VAR is a pointer with the same alias set as PTR, then dereferencing
1546      PTR can't possibly affect VAR.  Note, that we are specifically testing
1547      for PTR's alias set here, not its pointed-to type.  We also can't
1548      do this check with relaxed aliasing enabled.  */
1549   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var))
1550       && var_alias_set != 0)
1551     {
1552       HOST_WIDE_INT ptr_alias_set = get_alias_set (ptr);
1553       if (ptr_alias_set == var_alias_set)
1554         {
1555           alias_stats.alias_noalias++;
1556           alias_stats.tbaa_resolved++;
1557           return false;
1558         }
1559     }
1560
1561   /* If the alias sets don't conflict then MEM cannot alias VAR.  */
1562   if (!alias_sets_conflict_p (mem_alias_set, var_alias_set))
1563     {
1564       /* Handle aliases to structure fields.  If either VAR or MEM are
1565          aggregate types, they may not have conflicting types, but one of
1566          the structures could contain a pointer to the other one.
1567
1568          For instance, given
1569
1570                 MEM -> struct P *p;
1571                 VAR -> struct Q *q;
1572
1573          It may happen that '*p' and '*q' can't alias because 'struct P'
1574          and 'struct Q' have non-conflicting alias sets.  However, it could
1575          happen that one of the fields in 'struct P' is a 'struct Q *' or
1576          vice-versa.
1577
1578          Therefore, we also need to check if 'struct P' aliases 'struct Q *'
1579          or 'struct Q' aliases 'struct P *'.  Notice, that since GIMPLE
1580          does not have more than one-level pointers, we don't need to
1581          recurse into the structures.  */
1582       if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (mem))
1583           || AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1584         {
1585           tree ptr_to_var;
1586           
1587           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (var)) == ARRAY_TYPE)
1588             ptr_to_var = TYPE_POINTER_TO (TREE_TYPE (TREE_TYPE (var)));
1589           else
1590             ptr_to_var = TYPE_POINTER_TO (TREE_TYPE (var));
1591
1592           /* If no pointer-to VAR exists, then MEM can't alias VAR.  */
1593           if (ptr_to_var == NULL_TREE)
1594             {
1595               alias_stats.alias_noalias++;
1596               alias_stats.tbaa_resolved++;
1597               return false;
1598             }
1599
1600           /* If MEM doesn't alias a pointer to VAR and VAR doesn't alias
1601              PTR, then PTR can't alias VAR.  */
1602           if (!alias_sets_conflict_p (mem_alias_set, get_alias_set (ptr_to_var))
1603               && !alias_sets_conflict_p (var_alias_set, get_alias_set (ptr)))
1604             {
1605               alias_stats.alias_noalias++;
1606               alias_stats.tbaa_resolved++;
1607               return false;
1608             }
1609         }
1610       else
1611         {
1612           alias_stats.alias_noalias++;
1613           alias_stats.tbaa_resolved++;
1614           return false;
1615         }
1616     }
1617
1618   alias_stats.alias_mayalias++;
1619   return true;
1620 }
1621
1622
1623 /* Add ALIAS to the set of variables that may alias VAR.  */
1624
1625 static void
1626 add_may_alias (tree var, tree alias)
1627 {
1628   size_t i;
1629   var_ann_t v_ann = get_var_ann (var);
1630   var_ann_t a_ann = get_var_ann (alias);
1631
1632   gcc_assert (var != alias);
1633
1634   if (v_ann->may_aliases == NULL)
1635     VARRAY_TREE_INIT (v_ann->may_aliases, 2, "aliases");
1636
1637   /* Avoid adding duplicates.  */
1638   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (v_ann->may_aliases); i++)
1639     if (alias == VARRAY_TREE (v_ann->may_aliases, i))
1640       return;
1641
1642   VARRAY_PUSH_TREE (v_ann->may_aliases, alias);
1643   a_ann->is_alias_tag = 1;
1644 }
1645
1646
1647 /* Replace alias I in the alias sets of VAR with NEW_ALIAS.  */
1648
1649 static void
1650 replace_may_alias (tree var, size_t i, tree new_alias)
1651 {
1652   var_ann_t v_ann = var_ann (var);
1653   VARRAY_TREE (v_ann->may_aliases, i) = new_alias;
1654 }
1655
1656
1657 /* Mark pointer PTR as pointing to an arbitrary memory location.  */
1658
1659 static void
1660 set_pt_anything (tree ptr)
1661 {
1662   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
1663
1664   pi->pt_anything = 1;
1665   pi->pt_malloc = 0;
1666
1667   /* The pointer used to have a name tag, but we now found it pointing
1668      to an arbitrary location.  The name tag needs to be renamed and
1669      disassociated from PTR.  */
1670   if (pi->name_mem_tag)
1671     {
1672       bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (pi->name_mem_tag)->uid);
1673       pi->name_mem_tag = NULL_TREE;
1674     }
1675 }
1676
1677
1678 /* Mark pointer PTR as pointing to a malloc'd memory area.  */
1679
1680 static void
1681 set_pt_malloc (tree ptr)
1682 {
1683   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
1684
1685   /* If the pointer has already been found to point to arbitrary
1686      memory locations, it is unsafe to mark it as pointing to malloc.  */
1687   if (pi->pt_anything)
1688     return;
1689
1690   pi->pt_malloc = 1;
1691 }
1692
1693
1694 /* Given two pointers DEST and ORIG.  Merge the points-to information in
1695    ORIG into DEST.  AI is as in collect_points_to_info.  */
1696
1697 static void
1698 merge_pointed_to_info (struct alias_info *ai, tree dest, tree orig)
1699 {
1700   struct ptr_info_def *dest_pi, *orig_pi;
1701
1702   /* Make sure we have points-to information for ORIG.  */
1703   collect_points_to_info_for (ai, orig);
1704
1705   dest_pi = get_ptr_info (dest);
1706   orig_pi = SSA_NAME_PTR_INFO (orig);
1707
1708   if (orig_pi)
1709     {
1710       dest_pi->pt_global_mem |= orig_pi->pt_global_mem;
1711
1712       /* Notice that we never merge PT_MALLOC.  This attribute is only
1713          true if the pointer is the result of a malloc() call.
1714          Otherwise, we can end up in this situation:
1715
1716          P_i = malloc ();
1717          ...
1718          P_j = P_i + X;
1719
1720          P_j would be marked as PT_MALLOC, which is wrong because
1721          PT_MALLOC implies that the pointer may not point to another
1722          variable.
1723
1724          FIXME 1: Subsequent analysis may determine that P_j
1725          cannot alias anything else, but we are being conservative
1726          here.
1727
1728          FIXME 2: If the merging comes from a copy assignment, we
1729          ought to merge PT_MALLOC, but then both pointers would end up
1730          getting different name tags because create_name_tags is not
1731          smart enough to determine that the two come from the same
1732          malloc call.  Copy propagation before aliasing should cure
1733          this.  */
1734       dest_pi->pt_malloc = 0;
1735
1736       if (orig_pi->pt_malloc || orig_pi->pt_anything)
1737         set_pt_anything (dest);
1738
1739       if (!dest_pi->pt_anything
1740           && orig_pi->pt_vars
1741           && bitmap_first_set_bit (orig_pi->pt_vars) >= 0)
1742         {
1743           if (dest_pi->pt_vars == NULL)
1744             {
1745               dest_pi->pt_vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
1746               bitmap_copy (dest_pi->pt_vars, orig_pi->pt_vars);
1747             }
1748           else
1749             bitmap_a_or_b (dest_pi->pt_vars,
1750                            dest_pi->pt_vars,
1751                            orig_pi->pt_vars);
1752         }
1753     }
1754   else
1755     set_pt_anything (dest);
1756 }
1757
1758
1759 /* Add VALUE to the list of expressions pointed-to by PTR.  */
1760
1761 static void
1762 add_pointed_to_expr (tree ptr, tree value)
1763 {
1764   if (TREE_CODE (value) == WITH_SIZE_EXPR)
1765     value = TREE_OPERAND (value, 0);
1766
1767   /* Pointer variables should have been handled by merge_pointed_to_info.  */
1768   gcc_assert (TREE_CODE (value) != SSA_NAME
1769               || !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (value)));
1770
1771   get_ptr_info (ptr);
1772
1773   /* If VALUE is the result of a malloc-like call, then the area pointed to
1774      PTR is guaranteed to not alias with anything else.  */
1775   if (TREE_CODE (value) == CALL_EXPR
1776       && (call_expr_flags (value) & (ECF_MALLOC | ECF_MAY_BE_ALLOCA)))
1777     set_pt_malloc (ptr);
1778   else
1779     set_pt_anything (ptr);
1780
1781   if (dump_file)
1782     {
1783       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
1784
1785       fprintf (dump_file, "Pointer ");
1786       print_generic_expr (dump_file, ptr, dump_flags);
1787       fprintf (dump_file, " points to ");
1788       if (pi->pt_malloc)
1789         fprintf (dump_file, "malloc space: ");
1790       else
1791         fprintf (dump_file, "an arbitrary address: ");
1792       print_generic_expr (dump_file, value, dump_flags);
1793       fprintf (dump_file, "\n");
1794     }
1795 }
1796
1797
1798 /* If VALUE is of the form &DECL, add DECL to the set of variables
1799    pointed-to by PTR.  Otherwise, add VALUE as a pointed-to expression by
1800    PTR.  AI is as in collect_points_to_info.  */
1801
1802 static void
1803 add_pointed_to_var (struct alias_info *ai, tree ptr, tree value)
1804 {
1805   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
1806   tree pt_var;
1807   size_t uid;
1808
1809   gcc_assert (TREE_CODE (value) == ADDR_EXPR);
1810
1811   pt_var = TREE_OPERAND (value, 0);
1812   if (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (pt_var)) == 'r')
1813     pt_var = get_base_address (pt_var);
1814
1815   if (pt_var && SSA_VAR_P (pt_var))
1816     {
1817       uid = var_ann (pt_var)->uid;
1818       bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, uid);
1819
1820       if (pi->pt_vars == NULL)
1821         pi->pt_vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
1822       bitmap_set_bit (pi->pt_vars, uid);
1823
1824       /* If the variable is a global, mark the pointer as pointing to
1825          global memory (which will make its tag a global variable).  */
1826       if (is_global_var (pt_var))
1827         pi->pt_global_mem = 1;
1828     }
1829 }
1830
1831
1832 /* Callback for walk_use_def_chains to gather points-to information from the
1833    SSA web.
1834    
1835    VAR is an SSA variable or a GIMPLE expression.
1836    
1837    STMT is the statement that generates the SSA variable or, if STMT is a
1838       PHI_NODE, VAR is one of the PHI arguments.
1839
1840    DATA is a pointer to a structure of type ALIAS_INFO.  */
1841
1842 static bool
1843 collect_points_to_info_r (tree var, tree stmt, void *data)
1844 {
1845   struct alias_info *ai = (struct alias_info *) data;
1846
1847   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1848     {
1849       fprintf (dump_file, "Visiting use-def links for ");
1850       print_generic_expr (dump_file, var, dump_flags);
1851       fprintf (dump_file, "\n");
1852     }
1853
1854   switch (TREE_CODE (stmt))
1855     {
1856     case MODIFY_EXPR:
1857       {
1858         tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1859         STRIP_NOPS (rhs);
1860
1861         /* Found P_i = ADDR_EXPR  */
1862         if (TREE_CODE (rhs) == ADDR_EXPR)
1863           add_pointed_to_var (ai, var, rhs);
1864
1865         /* Found P_i = Q_j.  */
1866         else if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
1867                  && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs)))
1868           merge_pointed_to_info (ai, var, rhs);
1869
1870         /* Found P_i = PLUS_EXPR or P_i = MINUS_EXPR  */
1871         else if (TREE_CODE (rhs) == PLUS_EXPR
1872                  || TREE_CODE (rhs) == MINUS_EXPR)
1873           {
1874             tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
1875             tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
1876             
1877             /* Both operands may be of pointer type.  FIXME: Shouldn't
1878                we just expect PTR + OFFSET always?  */
1879             if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1880               {
1881                 if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1882                   merge_pointed_to_info (ai, var, op0);
1883                 else if (TREE_CODE (op0) == ADDR_EXPR)
1884                   add_pointed_to_var (ai, var, op0);
1885                 else
1886                   add_pointed_to_expr (var, op0);
1887               }
1888
1889             if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1890               {
1891                 if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1892                   merge_pointed_to_info (ai, var, op1);
1893                 else if (TREE_CODE (op1) == ADDR_EXPR)
1894                   add_pointed_to_var (ai, var, op1);
1895                 else
1896                   add_pointed_to_expr (var, op1);
1897               }
1898
1899             /* Neither operand is a pointer?  VAR can be pointing
1900                anywhere.  FIXME: Is this right?  If we get here, we
1901                found PTR = INT_CST + INT_CST.  */
1902             if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1903                 && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1904               add_pointed_to_expr (var, rhs);
1905           }
1906
1907         /* Something else.  */
1908         else
1909           add_pointed_to_expr (var, rhs);
1910         break;
1911       }
1912     case ASM_EXPR:
1913       /* Pointers defined by __asm__ statements can point anywhere.  */
1914       set_pt_anything (var);
1915       break;
1916
1917     case NOP_EXPR:
1918       if (IS_EMPTY_STMT (stmt))
1919         {
1920           tree decl = SSA_NAME_VAR (var);
1921           
1922           if (TREE_CODE (decl) == PARM_DECL)
1923             add_pointed_to_expr (var, decl);
1924           else if (DECL_INITIAL (decl))
1925             add_pointed_to_var (ai, var, DECL_INITIAL (decl));
1926           else
1927             add_pointed_to_expr (var, decl);
1928         }
1929       break;
1930     case PHI_NODE:
1931       {
1932         /* It STMT is a PHI node, then VAR is one of its arguments.  The
1933            variable that we are analyzing is the LHS of the PHI node.  */
1934         tree lhs = PHI_RESULT (stmt);
1935
1936         switch (TREE_CODE (var))
1937           {
1938           case ADDR_EXPR:
1939             add_pointed_to_var (ai, lhs, var);
1940             break;
1941             
1942           case SSA_NAME:
1943             merge_pointed_to_info (ai, lhs, var);
1944             break;
1945             
1946           default:
1947             gcc_assert (is_gimple_min_invariant (var));
1948             add_pointed_to_expr (lhs, var);
1949             break;
1950           }
1951         break;
1952       }
1953     default:
1954       gcc_unreachable ();
1955     }
1956   
1957   return false;
1958 }
1959
1960
1961 /* Return true if STMT is an "escape" site from the current function.  Escape
1962    sites those statements which might expose the address of a variable
1963    outside the current function.  STMT is an escape site iff:
1964
1965         1- STMT is a function call, or
1966         2- STMT is an __asm__ expression, or
1967         3- STMT is an assignment to a non-local variable, or
1968         4- STMT is a return statement.
1969
1970    If NUM_CALLS_P is not NULL, the counter is incremented if STMT contains
1971    a function call.  */
1972
1973 static bool
1974 is_escape_site (tree stmt, size_t *num_calls_p)
1975 {
1976   if (get_call_expr_in (stmt) != NULL_TREE)
1977     {
1978       if (num_calls_p)
1979         (*num_calls_p)++;
1980
1981       return true;
1982     }
1983   else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
1984     return true;
1985   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
1986     {
1987       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1988
1989       /* Get to the base of _REF nodes.  */
1990       if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
1991         lhs = get_base_address (lhs);
1992
1993       /* If we couldn't recognize the LHS of the assignment, assume that it
1994          is a non-local store.  */
1995       if (lhs == NULL_TREE)
1996         return true;
1997
1998       /* If the LHS is an SSA name, it can't possibly represent a non-local
1999          memory store.  */
2000       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
2001         return false;
2002
2003       /* FIXME: LHS is not an SSA_NAME.  Even if it's an assignment to a
2004          local variables we cannot be sure if it will escape, because we
2005          don't have information about objects not in SSA form.  Need to
2006          implement something along the lines of
2007
2008          J.-D. Choi, M. Gupta, M. J. Serrano, V. C. Sreedhar, and S. P.
2009          Midkiff, ``Escape analysis for java,'' in Proceedings of the
2010          Conference on Object-Oriented Programming Systems, Languages, and
2011          Applications (OOPSLA), pp. 1-19, 1999.  */
2012       return true;
2013     }
2014   else if (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR)
2015     return true;
2016
2017   return false;
2018 }
2019
2020
2021 /* Create a new memory tag of type TYPE.  If IS_TYPE_TAG is true, the tag
2022    is considered to represent all the pointers whose pointed-to types are
2023    in the same alias set class.  Otherwise, the tag represents a single
2024    SSA_NAME pointer variable.  */
2025
2026 static tree
2027 create_memory_tag (tree type, bool is_type_tag)
2028 {
2029   var_ann_t ann;
2030   tree tag = create_tmp_var_raw (type, (is_type_tag) ? "TMT" : "NMT");
2031
2032   /* By default, memory tags are local variables.  Alias analysis will
2033      determine whether they should be considered globals.  */
2034   DECL_CONTEXT (tag) = current_function_decl;
2035
2036   /* If the pointed-to type is volatile, so is the tag.  */
2037   TREE_THIS_VOLATILE (tag) = TREE_THIS_VOLATILE (type);
2038
2039   /* Memory tags are by definition addressable.  This also prevents
2040      is_gimple_ref frome confusing memory tags with optimizable
2041      variables.  */
2042   TREE_ADDRESSABLE (tag) = 1;
2043
2044   ann = get_var_ann (tag);
2045   ann->mem_tag_kind = (is_type_tag) ? TYPE_TAG : NAME_TAG;
2046   ann->type_mem_tag = NULL_TREE;
2047
2048   /* Add the tag to the symbol table.  */
2049   add_referenced_tmp_var (tag);
2050
2051   return tag;
2052 }
2053
2054
2055 /* Create a name memory tag to represent a specific SSA_NAME pointer P_i.
2056    This is used if P_i has been found to point to a specific set of
2057    variables or to a non-aliased memory location like the address returned
2058    by malloc functions.  */
2059
2060 static tree
2061 get_nmt_for (tree ptr)
2062 {
2063   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
2064   tree tag = pi->name_mem_tag;
2065
2066   if (tag == NULL_TREE)
2067     tag = create_memory_tag (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)), false);
2068
2069   /* If PTR is a PARM_DECL, it points to a global variable or malloc,
2070      then its name tag should be considered a global variable.  */
2071   if (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (ptr)) == PARM_DECL
2072       || pi->pt_malloc
2073       || pi->pt_global_mem)
2074     mark_call_clobbered (tag);
2075
2076   return tag;
2077 }
2078
2079
2080 /* Return the type memory tag associated to pointer PTR.  A memory tag is an
2081    artificial variable that represents the memory location pointed-to by
2082    PTR.  It is used to model the effects of pointer de-references on
2083    addressable variables.
2084    
2085    AI points to the data gathered during alias analysis.  This function
2086    populates the array AI->POINTERS.  */
2087
2088 static tree
2089 get_tmt_for (tree ptr, struct alias_info *ai)
2090 {
2091   size_t i;
2092   tree tag;
2093   tree tag_type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr));
2094   HOST_WIDE_INT tag_set = get_alias_set (tag_type);
2095
2096   /* To avoid creating unnecessary memory tags, only create one memory tag
2097      per alias set class.  Note that it may be tempting to group
2098      memory tags based on conflicting alias sets instead of
2099      equivalence.  That would be wrong because alias sets are not
2100      necessarily transitive (as demonstrated by the libstdc++ test
2101      23_containers/vector/cons/4.cc).  Given three alias sets A, B, C
2102      such that conflicts (A, B) == true and conflicts (A, C) == true,
2103      it does not necessarily follow that conflicts (B, C) == true.  */
2104   for (i = 0, tag = NULL_TREE; i < ai->num_pointers; i++)
2105     {
2106       struct alias_map_d *curr = ai->pointers[i];
2107       if (tag_set == curr->set)
2108         {
2109           tag = var_ann (curr->var)->type_mem_tag;
2110           break;
2111         }
2112     }
2113
2114   /* If VAR cannot alias with any of the existing memory tags, create a new
2115      tag for PTR and add it to the POINTERS array.  */
2116   if (tag == NULL_TREE)
2117     {
2118       struct alias_map_d *alias_map;
2119
2120       /* If PTR did not have a type tag already, create a new TMT.*
2121          artificial variable representing the memory location
2122          pointed-to by PTR.  */
2123       if (var_ann (ptr)->type_mem_tag == NULL_TREE)
2124         tag = create_memory_tag (tag_type, true);
2125       else
2126         tag = var_ann (ptr)->type_mem_tag;
2127
2128       /* Add PTR to the POINTERS array.  Note that we are not interested in
2129          PTR's alias set.  Instead, we cache the alias set for the memory that
2130          PTR points to.  */
2131       alias_map = xcalloc (1, sizeof (*alias_map));
2132       alias_map->var = ptr;
2133       alias_map->set = tag_set;
2134       ai->pointers[ai->num_pointers++] = alias_map;
2135     }
2136
2137   /* Make sure that the type tag has the same alias set as the
2138      pointed-to type.  */
2139   gcc_assert (tag_set == get_alias_set (tag));
2140
2141   return tag;
2142 }
2143
2144
2145 /* Create GLOBAL_VAR, an artificial global variable to act as a
2146    representative of all the variables that may be clobbered by function
2147    calls.  */
2148
2149 static void
2150 create_global_var (void)
2151 {
2152   global_var = build_decl (VAR_DECL, get_identifier (".GLOBAL_VAR"),
2153                            size_type_node);
2154   DECL_ARTIFICIAL (global_var) = 1;
2155   TREE_READONLY (global_var) = 0;
2156   DECL_EXTERNAL (global_var) = 1;
2157   TREE_STATIC (global_var) = 1;
2158   TREE_USED (global_var) = 1;
2159   DECL_CONTEXT (global_var) = NULL_TREE;
2160   TREE_THIS_VOLATILE (global_var) = 0;
2161   TREE_ADDRESSABLE (global_var) = 0;
2162
2163   add_referenced_tmp_var (global_var);
2164   bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (global_var)->uid);
2165 }
2166
2167
2168 /* Dump alias statistics on FILE.  */
2169
2170 static void 
2171 dump_alias_stats (FILE *file)
2172 {
2173   const char *funcname
2174     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2175   fprintf (file, "\nAlias statistics for %s\n\n", funcname);
2176   fprintf (file, "Total alias queries:\t%u\n", alias_stats.alias_queries);
2177   fprintf (file, "Total alias mayalias results:\t%u\n", 
2178            alias_stats.alias_mayalias);
2179   fprintf (file, "Total alias noalias results:\t%u\n",
2180            alias_stats.alias_noalias);
2181   fprintf (file, "Total simple queries:\t%u\n",
2182            alias_stats.simple_queries);
2183   fprintf (file, "Total simple resolved:\t%u\n",
2184            alias_stats.simple_resolved);
2185   fprintf (file, "Total TBAA queries:\t%u\n",
2186            alias_stats.tbaa_queries);
2187   fprintf (file, "Total TBAA resolved:\t%u\n",
2188            alias_stats.tbaa_resolved);
2189 }
2190   
2191
2192 /* Dump alias information on FILE.  */
2193
2194 void
2195 dump_alias_info (FILE *file)
2196 {
2197   size_t i;
2198   const char *funcname
2199     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2200
2201   fprintf (file, "\nFlow-insensitive alias information for %s\n\n", funcname);
2202
2203   fprintf (file, "Aliased symbols\n\n");
2204   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2205     {
2206       tree var = referenced_var (i);
2207       if (may_be_aliased (var))
2208         dump_variable (file, var);
2209     }
2210
2211   fprintf (file, "\nDereferenced pointers\n\n");
2212   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2213     {
2214       tree var = referenced_var (i);
2215       var_ann_t ann = var_ann (var);
2216       if (ann->type_mem_tag)
2217         dump_variable (file, var);
2218     }
2219
2220   fprintf (file, "\nType memory tags\n\n");
2221   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2222     {
2223       tree var = referenced_var (i);
2224       var_ann_t ann = var_ann (var);
2225       if (ann->mem_tag_kind == TYPE_TAG)
2226         dump_variable (file, var);
2227     }
2228
2229   fprintf (file, "\n\nFlow-sensitive alias information for %s\n\n", funcname);
2230
2231   fprintf (file, "SSA_NAME pointers\n\n");
2232   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
2233     {
2234       tree ptr = ssa_name (i);
2235       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2236       if (!SSA_NAME_IN_FREE_LIST (ptr)
2237           && pi
2238           && pi->name_mem_tag)
2239         dump_points_to_info_for (file, ptr);
2240     }
2241
2242   fprintf (file, "\nName memory tags\n\n");
2243   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2244     {
2245       tree var = referenced_var (i);
2246       var_ann_t ann = var_ann (var);
2247       if (ann->mem_tag_kind == NAME_TAG)
2248         dump_variable (file, var);
2249     }
2250
2251   fprintf (file, "\n");
2252 }
2253
2254
2255 /* Dump alias information on stderr.  */
2256
2257 void
2258 debug_alias_info (void)
2259 {
2260   dump_alias_info (stderr);
2261 }
2262
2263
2264 /* Return the alias information associated with pointer T.  It creates a
2265    new instance if none existed.  */
2266
2267 static struct ptr_info_def *
2268 get_ptr_info (tree t)
2269 {
2270   struct ptr_info_def *pi;
2271
2272   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)));
2273
2274   pi = SSA_NAME_PTR_INFO (t);
2275   if (pi == NULL)
2276     {
2277       pi = ggc_alloc (sizeof (*pi));
2278       memset ((void *)pi, 0, sizeof (*pi));
2279       SSA_NAME_PTR_INFO (t) = pi;
2280     }
2281
2282   return pi;
2283 }
2284
2285
2286 /* Dump points-to information for SSA_NAME PTR into FILE.  */
2287
2288 void
2289 dump_points_to_info_for (FILE *file, tree ptr)
2290 {
2291   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2292
2293   print_generic_expr (file, ptr, dump_flags);
2294
2295   if (pi)
2296     {
2297       if (pi->name_mem_tag)
2298         {
2299           fprintf (file, ", name memory tag: ");
2300           print_generic_expr (file, pi->name_mem_tag, dump_flags);
2301         }
2302
2303       if (pi->is_dereferenced)
2304         fprintf (file, ", is dereferenced");
2305
2306       if (pi->value_escapes_p)
2307         fprintf (file, ", its value escapes");
2308
2309       if (pi->pt_anything)
2310         fprintf (file, ", points-to anything");
2311
2312       if (pi->pt_malloc)
2313         fprintf (file, ", points-to malloc");
2314
2315       if (pi->pt_vars)
2316         {
2317           unsigned ix;
2318
2319           fprintf (file, ", points-to vars: { ");
2320           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, ix,
2321               {
2322                 print_generic_expr (file, referenced_var (ix), dump_flags);
2323                 fprintf (file, " ");
2324               });
2325           fprintf (file, "}");
2326         }
2327     }
2328
2329   fprintf (file, "\n");
2330 }
2331
2332
2333 /* Dump points-to information for VAR into stderr.  */
2334
2335 void
2336 debug_points_to_info_for (tree var)
2337 {
2338   dump_points_to_info_for (stderr, var);
2339 }
2340
2341
2342 /* Dump points-to information into FILE.  NOTE: This function is slow, as
2343    it needs to traverse the whole CFG looking for pointer SSA_NAMEs.  */
2344
2345 void
2346 dump_points_to_info (FILE *file)
2347 {
2348   basic_block bb;
2349   block_stmt_iterator si;
2350   size_t i;
2351   ssa_op_iter iter;
2352   const char *fname =
2353     lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2354
2355   fprintf (file, "\n\nPointed-to sets for pointers in %s\n\n", fname);
2356
2357   /* First dump points-to information for the default definitions of
2358      pointer variables.  This is necessary because default definitions are
2359      not part of the code.  */
2360   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2361     {
2362       tree var = referenced_var (i);
2363       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
2364         {
2365           var_ann_t ann = var_ann (var);
2366           if (ann->default_def)
2367             dump_points_to_info_for (file, ann->default_def);
2368         }
2369     }
2370
2371   /* Dump points-to information for every pointer defined in the program.  */
2372   FOR_EACH_BB (bb)
2373     {
2374       tree phi;
2375
2376       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2377         {
2378           tree ptr = PHI_RESULT (phi);
2379           if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
2380             dump_points_to_info_for (file, ptr);
2381         }
2382
2383         for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
2384           {
2385             tree stmt = bsi_stmt (si);
2386             tree def;
2387             FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
2388               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (def)))
2389                 dump_points_to_info_for (file, def);
2390           }
2391     }
2392
2393   fprintf (file, "\n");
2394 }
2395
2396
2397 /* Dump points-to info pointed by PTO into STDERR.  */
2398
2399 void
2400 debug_points_to_info (void)
2401 {
2402   dump_points_to_info (stderr);
2403 }
2404
2405 /* Dump to FILE the list of variables that may be aliasing VAR.  */
2406
2407 void
2408 dump_may_aliases_for (FILE *file, tree var)
2409 {
2410   varray_type aliases;
2411   
2412   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
2413     var = SSA_NAME_VAR (var);
2414
2415   aliases = var_ann (var)->may_aliases;
2416   if (aliases)
2417     {
2418       size_t i;
2419       fprintf (file, "{ ");
2420       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); i++)
2421         {
2422           print_generic_expr (file, VARRAY_TREE (aliases, i), dump_flags);
2423           fprintf (file, " ");
2424         }
2425       fprintf (file, "}");
2426     }
2427 }
2428
2429
2430 /* Dump to stderr the list of variables that may be aliasing VAR.  */
2431
2432 void
2433 debug_may_aliases_for (tree var)
2434 {
2435   dump_may_aliases_for (stderr, var);
2436 }
2437
2438 /* Return true if VAR may be aliased.  */
2439
2440 bool
2441 may_be_aliased (tree var)
2442 {
2443   /* Obviously.  */
2444   if (TREE_ADDRESSABLE (var))
2445     return true;
2446
2447   /* Globally visible variables can have their addresses taken by other
2448      translation units.  */
2449   if (DECL_EXTERNAL (var) || TREE_PUBLIC (var))
2450     return true;
2451
2452   /* Automatic variables can't have their addresses escape any other way.
2453      This must be after the check for global variables, as extern declarations
2454      do not have TREE_STATIC set.  */
2455   if (!TREE_STATIC (var))
2456     return false;
2457
2458   /* If we're in unit-at-a-time mode, then we must have seen all occurrences
2459      of address-of operators, and so we can trust TREE_ADDRESSABLE.  Otherwise
2460      we can only be sure the variable isn't addressable if it's local to the
2461      current function.  */
2462   if (flag_unit_at_a_time)
2463     return false;
2464   if (decl_function_context (var) == current_function_decl)
2465     return false;
2466
2467   return true;
2468 }
2469