OSDN Git Service

* expr.c (expand_expr_real_1): Don't handle non-local variables.
[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-alias-common.h"
43 #include "tree-pass.h"
44 #include "convert.h"
45 #include "params.h"
46
47
48 /* Structure to map a variable to its alias set and keep track of the
49    virtual operands that will be needed to represent it.  */
50 struct alias_map_d
51 {
52   /* Variable and its alias set.  */
53   tree var;
54   HOST_WIDE_INT set;
55
56   /* Total number of virtual operands that will be needed to represent
57      all the aliases of VAR.  */
58   long total_alias_vops;
59
60   /* Nonzero if the aliases for this memory tag have been grouped
61      already.  Used in group_aliases.  */
62   unsigned int grouped_p : 1;
63
64   /* Set of variables aliased with VAR.  This is the exact same
65      information contained in VAR_ANN (VAR)->MAY_ALIASES, but in
66      bitmap form to speed up alias grouping.  */
67   sbitmap may_aliases;
68 };
69
70
71 /* Alias information used by compute_may_aliases and its helpers.  */
72 struct alias_info
73 {
74   /* SSA names visited while collecting points-to information.  If bit I
75      is set, it means that SSA variable with version I has already been
76      visited.  */
77   bitmap ssa_names_visited;
78
79   /* Array of SSA_NAME pointers processed by the points-to collector.  */
80   varray_type processed_ptrs;
81
82   /* Variables whose address is still needed.  */
83   bitmap addresses_needed;
84
85   /* ADDRESSABLE_VARS contains all the global variables and locals that
86      have had their address taken.  */
87   struct alias_map_d **addressable_vars;
88   size_t num_addressable_vars;
89
90   /* POINTERS contains all the _DECL pointers with unique memory tags
91      that have been referenced in the program.  */
92   struct alias_map_d **pointers;
93   size_t num_pointers;
94
95   /* Number of function calls found in the program.  */
96   size_t num_calls_found;
97
98   /* Array of counters to keep track of how many times each pointer has
99      been dereferenced in the program.  This is used by the alias grouping
100      heuristic in compute_flow_insensitive_aliasing.  */
101   varray_type num_references;
102
103   /* Total number of virtual operands that will be needed to represent
104      all the aliases of all the pointers found in the program.  */
105   long total_alias_vops;
106
107   /* Variables that have been written to.  */
108   bitmap written_vars;
109
110   /* Pointers that have been used in an indirect store operation.  */
111   bitmap dereferenced_ptrs_store;
112
113   /* Pointers that have been used in an indirect load operation.  */
114   bitmap dereferenced_ptrs_load;
115 };
116
117
118 /* Counters used to display statistics on alias analysis.  */
119 struct alias_stats_d
120 {
121   unsigned int alias_queries;
122   unsigned int alias_mayalias;
123   unsigned int alias_noalias;
124   unsigned int simple_queries;
125   unsigned int simple_resolved;
126   unsigned int tbaa_queries;
127   unsigned int tbaa_resolved;
128   unsigned int pta_queries;
129   unsigned int pta_resolved;
130 };
131
132
133 /* Local variables.  */
134 static struct alias_stats_d alias_stats;
135
136 /* Local functions.  */
137 static void compute_flow_insensitive_aliasing (struct alias_info *);
138 static void dump_alias_stats (FILE *);
139 static bool may_alias_p (tree, HOST_WIDE_INT, tree, HOST_WIDE_INT);
140 static tree create_memory_tag (tree type, bool is_type_tag);
141 static tree get_tmt_for (tree, struct alias_info *);
142 static tree get_nmt_for (tree);
143 static void add_may_alias (tree, tree);
144 static void replace_may_alias (tree, size_t, tree);
145 static struct alias_info *init_alias_info (void);
146 static void delete_alias_info (struct alias_info *);
147 static void compute_points_to_and_addr_escape (struct alias_info *);
148 static void compute_flow_sensitive_aliasing (struct alias_info *);
149 static void setup_pointers_and_addressables (struct alias_info *);
150 static bool collect_points_to_info_r (tree, tree, void *);
151 static bool is_escape_site (tree, size_t *);
152 static void add_pointed_to_var (struct alias_info *, tree, tree);
153 static void add_pointed_to_expr (tree, tree);
154 static void create_global_var (void);
155 static void collect_points_to_info_for (struct alias_info *, tree);
156 static bool ptr_is_dereferenced_by (tree, tree, bool *);
157 static void maybe_create_global_var (struct alias_info *ai);
158 static void group_aliases (struct alias_info *);
159 static struct ptr_info_def *get_ptr_info (tree t);
160
161 /* Global declarations.  */
162
163 /* Call clobbered variables in the function.  If bit I is set, then
164    REFERENCED_VARS (I) is call-clobbered.  */
165 bitmap call_clobbered_vars;
166
167 /* Addressable variables in the function.  If bit I is set, then
168    REFERENCED_VARS (I) has had its address taken.  Note that
169    CALL_CLOBBERED_VARS and ADDRESSABLE_VARS are not related.  An
170    addressable variable is not necessarily call-clobbered (e.g., a
171    local addressable whose address does not escape) and not all
172    call-clobbered variables are addressable (e.g., a local static
173    variable).  */
174 bitmap addressable_vars;
175
176 /* 'true' after aliases have been computed (see compute_may_aliases).  This
177    is used by get_stmt_operands and its helpers to determine what to do
178    when scanning an operand for a variable that may be aliased.  If
179    may-alias information is still not available, the statement is marked as
180    having volatile operands.  */
181 bool aliases_computed_p;
182
183 /* When the program has too many call-clobbered variables and call-sites,
184    this variable is used to represent the clobbering effects of function
185    calls.  In these cases, all the call clobbered variables in the program
186    are forced to alias this variable.  This reduces compile times by not
187    having to keep track of too many V_MAY_DEF expressions at call sites.  */
188 tree global_var;
189
190
191 /* Compute may-alias information for every variable referenced in function
192    FNDECL.
193
194    Alias analysis proceeds in 3 main phases:
195
196    1- Points-to and escape analysis.
197
198    This phase walks the use-def chains in the SSA web looking for three
199    things:
200
201         * Assignments of the form P_i = &VAR
202         * Assignments of the form P_i = malloc()
203         * Pointers and ADDR_EXPR that escape the current function.
204
205    The concept of 'escaping' is the same one used in the Java world.  When
206    a pointer or an ADDR_EXPR escapes, it means that it has been exposed
207    outside of the current function.  So, assignment to global variables,
208    function arguments and returning a pointer are all escape sites.
209
210    This is where we are currently limited.  Since not everything is renamed
211    into SSA, we lose track of escape properties when a pointer is stashed
212    inside a field in a structure, for instance.  In those cases, we are
213    assuming that the pointer does escape.
214
215    We use escape analysis to determine whether a variable is
216    call-clobbered.  Simply put, if an ADDR_EXPR escapes, then the variable
217    is call-clobbered.  If a pointer P_i escapes, then all the variables
218    pointed-to by P_i (and its memory tag) also escape.
219
220    2- Compute flow-sensitive aliases
221
222    We have two classes of memory tags.  Memory tags associated with the
223    pointed-to data type of the pointers in the program.  These tags are
224    called "type memory tag" (TMT).  The other class are those associated
225    with SSA_NAMEs, called "name memory tag" (NMT). The basic idea is that
226    when adding operands for an INDIRECT_REF *P_i, we will first check
227    whether P_i has a name tag, if it does we use it, because that will have
228    more precise aliasing information.  Otherwise, we use the standard type
229    tag.
230
231    In this phase, we go through all the pointers we found in points-to
232    analysis and create alias sets for the name memory tags associated with
233    each pointer P_i.  If P_i escapes, we mark call-clobbered the variables
234    it points to and its tag.
235
236
237    3- Compute flow-insensitive aliases
238
239    This pass will compare the alias set of every type memory tag and every
240    addressable variable found in the program.  Given a type memory tag TMT
241    and an addressable variable V.  If the alias sets of TMT and V conflict
242    (as computed by may_alias_p), then V is marked as an alias tag and added
243    to the alias set of TMT.
244
245    For instance, consider the following function:
246
247             foo (int i)
248             {
249               int *p, *q, a, b;
250             
251               if (i > 10)
252                 p = &a;
253               else
254                 q = &b;
255             
256               *p = 3;
257               *q = 5;
258               a = b + 2;
259               return *p;
260             }
261
262    After aliasing analysis has finished, the type memory tag for pointer
263    'p' will have two aliases, namely variables 'a' and 'b'.  Every time
264    pointer 'p' is dereferenced, we want to mark the operation as a
265    potential reference to 'a' and 'b'.
266
267             foo (int i)
268             {
269               int *p, a, b;
270
271               if (i_2 > 10)
272                 p_4 = &a;
273               else
274                 p_6 = &b;
275               # p_1 = PHI <p_4(1), p_6(2)>;
276
277               # a_7 = V_MAY_DEF <a_3>;
278               # b_8 = V_MAY_DEF <b_5>;
279               *p_1 = 3;
280
281               # a_9 = V_MAY_DEF <a_7>
282               # VUSE <b_8>
283               a_9 = b_8 + 2;
284
285               # VUSE <a_9>;
286               # VUSE <b_8>;
287               return *p_1;
288             }
289
290    In certain cases, the list of may aliases for a pointer may grow too
291    large.  This may cause an explosion in the number of virtual operands
292    inserted in the code.  Resulting in increased memory consumption and
293    compilation time.
294
295    When the number of virtual operands needed to represent aliased
296    loads and stores grows too large (configurable with @option{--param
297    max-aliased-vops}), alias sets are grouped to avoid severe
298    compile-time slow downs and memory consumption.  See group_aliases.  */
299
300 static void
301 compute_may_aliases (void)
302 {
303   struct alias_info *ai;
304   
305   memset (&alias_stats, 0, sizeof (alias_stats));
306
307   /* Initialize aliasing information.  */
308   ai = init_alias_info ();
309
310   /* For each pointer P_i, determine the sets of variables that P_i may
311      point-to.  For every addressable variable V, determine whether the
312      address of V escapes the current function, making V call-clobbered
313      (i.e., whether &V is stored in a global variable or if its passed as a
314      function call argument).  */
315   compute_points_to_and_addr_escape (ai);
316
317   /* Collect all pointers and addressable variables, compute alias sets,
318      create memory tags for pointers and promote variables whose address is
319      not needed anymore.  */
320   setup_pointers_and_addressables (ai);
321
322   /* Compute flow-sensitive, points-to based aliasing for all the name
323      memory tags.  Note that this pass needs to be done before flow
324      insensitive analysis because it uses the points-to information
325      gathered before to mark call-clobbered type tags.  */
326   compute_flow_sensitive_aliasing (ai);
327
328   /* Compute type-based flow-insensitive aliasing for all the type
329      memory tags.  */
330   compute_flow_insensitive_aliasing (ai);
331
332   /* If the program has too many call-clobbered variables and/or function
333      calls, create .GLOBAL_VAR and use it to model call-clobbering
334      semantics at call sites.  This reduces the number of virtual operands
335      considerably, improving compile times at the expense of lost
336      aliasing precision.  */
337   maybe_create_global_var (ai);
338
339   /* Debugging dumps.  */
340   if (dump_file)
341     {
342       dump_referenced_vars (dump_file);
343       if (dump_flags & TDF_STATS)
344         dump_alias_stats (dump_file);
345       dump_points_to_info (dump_file);
346       dump_alias_info (dump_file);
347     }
348
349   /* Deallocate memory used by aliasing data structures.  */
350   delete_alias_info (ai);
351
352   /* Indicate that may-alias information is now available.  */
353   aliases_computed_p = true;
354 }
355
356 struct tree_opt_pass pass_may_alias = 
357 {
358   "alias",                              /* name */
359   NULL,                                 /* gate */
360   compute_may_aliases,                  /* execute */
361   NULL,                                 /* sub */
362   NULL,                                 /* next */
363   0,                                    /* static_pass_number */
364   TV_TREE_MAY_ALIAS,                    /* tv_id */
365   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_pta,       /* properties_required */
366   0,                                    /* properties_provided */
367   0,                                    /* properties_destroyed */
368   0,                                    /* todo_flags_start */
369   TODO_dump_func | TODO_rename_vars
370     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa  /* todo_flags_finish */
371 };
372
373
374 /* Initialize the data structures used for alias analysis.  */
375
376 static struct alias_info *
377 init_alias_info (void)
378 {
379   struct alias_info *ai;
380
381   ai = xcalloc (1, sizeof (struct alias_info));
382   ai->ssa_names_visited = BITMAP_XMALLOC ();
383   VARRAY_TREE_INIT (ai->processed_ptrs, 50, "processed_ptrs");
384   ai->addresses_needed = BITMAP_XMALLOC ();
385   VARRAY_UINT_INIT (ai->num_references, num_referenced_vars, "num_references");
386   ai->written_vars = BITMAP_XMALLOC ();
387   ai->dereferenced_ptrs_store = BITMAP_XMALLOC ();
388   ai->dereferenced_ptrs_load = BITMAP_XMALLOC ();
389
390   /* If aliases have been computed before, clear existing information.  */
391   if (aliases_computed_p)
392     {
393       size_t i;
394
395       /* Clear the call-clobbered set.  We are going to re-discover
396           call-clobbered variables.  */
397       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i,
398         {
399           tree var = referenced_var (i);
400           DECL_NEEDS_TO_LIVE_IN_MEMORY_INTERNAL (var) = 0;
401
402           /* Variables that are intrinsically call-clobbered (globals,
403              local statics, etc) will not be marked by the aliasing
404              code, so we can't remove them from CALL_CLOBBERED_VARS.  */
405           if (!is_call_clobbered (var))
406             bitmap_clear_bit (call_clobbered_vars, var_ann (var)->uid);
407         });
408
409       /* Similarly, clear the set of addressable variables.  In this
410          case, we can just clear the set because addressability is
411          only computed here.  */
412       bitmap_clear (addressable_vars);
413
414       /* Clear flow-insensitive alias information from each symbol.  */
415       for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
416         {
417           var_ann_t ann = var_ann (referenced_var (i));
418
419           ann->is_alias_tag = 0;
420           if (ann->type_mem_tag)
421             {
422               var_ann_t tag_ann = var_ann (ann->type_mem_tag);
423               tag_ann->may_aliases = NULL;
424               bitmap_set_bit (vars_to_rename, tag_ann->uid);
425             }
426         }
427
428       /* Clear flow-sensitive points-to information from each SSA name.  */
429       for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
430         {
431           tree name = ssa_name (i);
432
433           if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (name)))
434             continue;
435
436           if (SSA_NAME_PTR_INFO (name))
437             {
438               struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (name);
439
440               /* Clear all the flags but keep the name tag to
441                  avoid creating new temporaries unnecessarily.  If
442                  this pointer is found to point to a subset or
443                  superset of its former points-to set, then a new
444                  tag will need to be created in create_name_tags.  */
445               pi->pt_anything = 0;
446               pi->pt_malloc = 0;
447               pi->value_escapes_p = 0;
448               pi->is_dereferenced = 0;
449               if (pi->pt_vars)
450                 bitmap_clear (pi->pt_vars);
451               if (pi->name_mem_tag)
452                 var_ann (pi->name_mem_tag)->may_aliases = NULL;
453             }
454         }
455     }
456
457   return ai;
458 }
459
460
461 /* Deallocate memory used by alias analysis.  */
462
463 static void
464 delete_alias_info (struct alias_info *ai)
465 {
466   size_t i;
467
468   BITMAP_XFREE (ai->ssa_names_visited);
469   ai->processed_ptrs = NULL;
470   BITMAP_XFREE (ai->addresses_needed);
471
472   for (i = 0; i < ai->num_addressable_vars; i++)
473     {
474       sbitmap_free (ai->addressable_vars[i]->may_aliases);
475       free (ai->addressable_vars[i]);
476     }
477   free (ai->addressable_vars);
478
479   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
480     {
481       sbitmap_free (ai->pointers[i]->may_aliases);
482       free (ai->pointers[i]);
483     }
484   free (ai->pointers);
485
486   ai->num_references = NULL;
487   BITMAP_XFREE (ai->written_vars);
488   BITMAP_XFREE (ai->dereferenced_ptrs_store);
489   BITMAP_XFREE (ai->dereferenced_ptrs_load);
490
491   free (ai);
492 }
493
494
495 /* Walk use-def chains for pointer PTR to determine what variables is PTR
496    pointing to.  */
497
498 static void
499 collect_points_to_info_for (struct alias_info *ai, tree ptr)
500 {
501 #if defined ENABLE_CHECKING
502   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
503     abort ();
504 #endif
505
506   if (!bitmap_bit_p (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (ptr)))
507     {
508       bitmap_set_bit (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (ptr));
509       walk_use_def_chains (ptr, collect_points_to_info_r, ai, true);
510       VARRAY_PUSH_TREE (ai->processed_ptrs, ptr);
511     }
512 }
513
514
515 /* Helper for ptr_is_dereferenced_by.  Called by walk_tree to look for
516    INDIRECT_REF nodes for the pointer passed in DATA.  */
517
518 static tree
519 find_ptr_dereference (tree *tp, int *walk_subtrees ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
520 {
521   tree ptr = (tree) data;
522
523   if (TREE_CODE (*tp) == INDIRECT_REF
524       && TREE_OPERAND (*tp, 0) == ptr)
525     return *tp;
526
527   return NULL_TREE;
528 }
529
530
531 /* Return true if STMT contains INDIRECT_REF <PTR>.  *IS_STORE is set
532    to 'true' if the dereference is on the LHS of an assignment.  */
533
534 static bool
535 ptr_is_dereferenced_by (tree ptr, tree stmt, bool *is_store)
536 {
537   *is_store = false;
538
539   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
540       || (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR
541           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == MODIFY_EXPR))
542     {
543       tree e, lhs, rhs;
544
545       e = (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR) ? TREE_OPERAND (stmt, 0) : stmt;
546       lhs = TREE_OPERAND (e, 0);
547       rhs = TREE_OPERAND (e, 1);
548
549       if (EXPR_P (lhs)
550           && walk_tree (&lhs, find_ptr_dereference, ptr, NULL))
551         {
552           *is_store = true;
553           return true;
554         }
555       else if (EXPR_P (rhs)
556                && walk_tree (&rhs, find_ptr_dereference, ptr, NULL))
557         {
558           return true;
559         }
560     }
561   else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
562     {
563       if (walk_tree (&ASM_OUTPUTS (stmt), find_ptr_dereference, ptr, NULL)
564           || walk_tree (&ASM_CLOBBERS (stmt), find_ptr_dereference, ptr, NULL))
565         {
566           *is_store = true;
567           return true;
568         }
569       else if (walk_tree (&ASM_INPUTS (stmt), find_ptr_dereference, ptr, NULL))
570         {
571           return true;
572         }
573     }
574
575   return false;
576 }
577
578
579 /* Traverse use-def links for all the pointers in the program to collect
580    address escape and points-to information.
581    
582    This is loosely based on the same idea described in R. Hasti and S.
583    Horwitz, ``Using static single assignment form to improve
584    flow-insensitive pointer analysis,'' in SIGPLAN Conference on
585    Programming Language Design and Implementation, pp. 97-105, 1998.  */
586
587 static void
588 compute_points_to_and_addr_escape (struct alias_info *ai)
589 {
590   basic_block bb;
591   size_t i;
592
593   timevar_push (TV_TREE_PTA);
594
595   FOR_EACH_BB (bb)
596     {
597       bb_ann_t block_ann = bb_ann (bb);
598       block_stmt_iterator si;
599
600       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
601         {
602           use_optype uses;
603           def_optype defs;
604           v_may_def_optype v_may_defs;
605           v_must_def_optype v_must_defs;
606           stmt_ann_t ann;
607           bitmap addr_taken;
608           tree stmt = bsi_stmt (si);
609           bool stmt_escapes_p = is_escape_site (stmt, &ai->num_calls_found);
610
611           /* Mark all the variables whose address are taken by the
612              statement.  Note that this will miss all the addresses taken
613              in PHI nodes (those are discovered while following the use-def
614              chains).  */
615           get_stmt_operands (stmt);
616           addr_taken = addresses_taken (stmt);
617           if (addr_taken)
618             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (addr_taken, 0, i,
619                 {
620                   tree var = referenced_var (i);
621                   bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, var_ann (var)->uid);
622                   if (stmt_escapes_p)
623                     mark_call_clobbered (var);
624                 });
625
626           if (stmt_escapes_p)
627             block_ann->has_escape_site = 1;
628
629           /* Special case for silly ADDR_EXPR tricks
630              (gcc.c-torture/unsorted/pass.c).  If this statement is an
631              assignment to a non-pointer variable and the RHS takes the
632              address of a variable, assume that the variable on the RHS is
633              call-clobbered.  We could add the LHS to the list of
634              "pointers" and follow it to see if it really escapes, but it's
635              not worth the pain.  */
636           if (addr_taken
637               && TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
638               && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (stmt, 0))))
639             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (addr_taken, 0, i,
640                 {
641                   tree var = referenced_var (i);
642                   mark_call_clobbered (var);
643                 });
644
645           ann = stmt_ann (stmt);
646           uses = USE_OPS (ann);
647           for (i = 0; i < NUM_USES (uses); i++)
648             {
649               tree op = USE_OP (uses, i);
650               var_ann_t v_ann = var_ann (SSA_NAME_VAR (op));
651               struct ptr_info_def *pi;
652               bool is_store;
653
654               /* If the operand's variable may be aliased, keep track
655                  of how many times we've referenced it.  This is used
656                  for alias grouping in compute_flow_sensitive_aliasing.
657                  Note that we don't need to grow AI->NUM_REFERENCES
658                  because we are processing regular variables, not
659                  memory tags (the array's initial size is set to
660                  NUM_REFERENCED_VARS).  */
661               if (may_be_aliased (SSA_NAME_VAR (op)))
662                 (VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid))++;
663
664               if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
665                 continue;
666
667               collect_points_to_info_for (ai, op);
668
669               pi =  SSA_NAME_PTR_INFO (op);
670               if (ptr_is_dereferenced_by (op, stmt, &is_store))
671                 {
672                   /* If we found OP to point to a set of variables or
673                      malloc, then mark it as being dereferenced.  In a
674                      subsequent pass, dereferenced pointers that point
675                      to a set of variables will be assigned a name tag
676                      to alias all the variables OP points to.  */
677                   if (pi->pt_malloc || pi->pt_vars)
678                     pi->is_dereferenced = 1;
679
680                   /* Keep track of how many time we've dereferenced each
681                      pointer.  Again, we don't need to grow
682                      AI->NUM_REFERENCES because we're processing
683                      existing program variables.  */
684                   (VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid))++;
685
686                   /* If this is a store operation, mark OP as being
687                      dereferenced to store, otherwise mark it as being
688                      dereferenced to load.  */
689                   if (is_store)
690                     bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid);
691                   else
692                     bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_load, v_ann->uid);
693                 }
694               else if (stmt_escapes_p)
695                 {
696                   /* Note that even if STMT is an escape point, pointer OP
697                      will not escape if it is being dereferenced.  That's
698                      why we only check for escape points if OP is not
699                      dereferenced by STMT.  */
700                   pi->value_escapes_p = 1;
701
702                   /* If the statement makes a function call, assume
703                      that pointer OP will be dereferenced in a store
704                      operation inside the called function.  */
705                   if (get_call_expr_in (stmt))
706                     bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid);
707                 }
708             }
709
710           /* Update reference counter for definitions to any
711              potentially aliased variable.  This is used in the alias
712              grouping heuristics.  */
713           defs = DEF_OPS (ann);
714           for (i = 0; i < NUM_DEFS (defs); i++)
715             {
716               tree op = DEF_OP (defs, i);
717               tree var = SSA_NAME_VAR (op);
718               var_ann_t ann = var_ann (var);
719               bitmap_set_bit (ai->written_vars, ann->uid);
720               if (may_be_aliased (var))
721                 (VARRAY_UINT (ai->num_references, ann->uid))++;
722             }
723
724           /* Mark variables in V_MAY_DEF operands as being written to.  */
725           v_may_defs = V_MAY_DEF_OPS (ann);
726           for (i = 0; i < NUM_V_MAY_DEFS (v_may_defs); i++)
727             {
728               tree op = V_MAY_DEF_OP (v_may_defs, i);
729               tree var = SSA_NAME_VAR (op);
730               var_ann_t ann = var_ann (var);
731               bitmap_set_bit (ai->written_vars, ann->uid);
732             }
733             
734           /* Mark variables in V_MUST_DEF operands as being written to.  */
735           v_must_defs = V_MUST_DEF_OPS (ann);
736           for (i = 0; i < NUM_V_MUST_DEFS (v_must_defs); i++)
737             {
738               tree op = V_MUST_DEF_OP (v_must_defs, i);
739               tree var = SSA_NAME_VAR (op);
740               var_ann_t ann = var_ann (var);
741               bitmap_set_bit (ai->written_vars, ann->uid);
742             }
743
744           /* After promoting variables and computing aliasing we will
745              need to re-scan most statements.  FIXME: Try to minimize the
746              number of statements re-scanned.  It's not really necessary to
747              re-scan *all* statements.  */
748           modify_stmt (stmt);
749         }
750     }
751
752   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
753 }
754
755
756 /* Create name tags for all the pointers that have been dereferenced.
757    We only create a name tag for a pointer P if P is found to point to
758    a set of variables (so that we can alias them to *P) or if it is
759    the result of a call to malloc (which means that P cannot point to
760    anything else nor alias any other variable).
761
762    If two pointers P and Q point to the same set of variables, they
763    are assigned the same name tag.  */
764
765 static void
766 create_name_tags (struct alias_info *ai)
767 {
768   size_t i;
769
770   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
771     {
772       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
773       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
774
775       if (!pi->is_dereferenced)
776         continue;
777
778       if (pi->pt_vars)
779         {
780           size_t j;
781           tree old_name_tag = pi->name_mem_tag;
782
783           /* If PTR points to a set of variables, check if we don't
784              have another pointer Q with the same points-to set before
785              creating a tag.  If so, use Q's tag instead of creating a
786              new one.
787
788              This is important for not creating unnecessary symbols
789              and also for copy propagation.  If we ever need to
790              propagate PTR into Q or vice-versa, we would run into
791              problems if they both had different name tags because
792              they would have different SSA version numbers (which
793              would force us to take the name tags in and out of SSA).  */
794           for (j = 0; j < i; j++)
795             {
796               tree q = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, j);
797               struct ptr_info_def *qi = SSA_NAME_PTR_INFO (q);
798
799               if (qi
800                   && qi->pt_vars
801                   && qi->name_mem_tag
802                   && bitmap_equal_p (pi->pt_vars, qi->pt_vars))
803                 {
804                   pi->name_mem_tag = qi->name_mem_tag;
805                   break;
806                 }
807             }
808
809           /* If we didn't find a pointer with the same points-to set
810              as PTR, create a new name tag if needed.  */
811           if (pi->name_mem_tag == NULL_TREE)
812             pi->name_mem_tag = get_nmt_for (ptr);
813
814           /* If the new name tag computed for PTR is different than
815              the old name tag that it used to have, then the old tag
816              needs to be removed from the IL, so we mark it for
817              renaming.  */
818           if (old_name_tag && old_name_tag != pi->name_mem_tag)
819             bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (old_name_tag)->uid);
820         }
821       else if (pi->pt_malloc)
822         {
823           /* Otherwise, create a unique name tag for this pointer.  */
824           pi->name_mem_tag = get_nmt_for (ptr);
825         }
826       else
827         {
828           /* Only pointers that may point to malloc or other variables
829              may receive a name tag.  If the pointer does not point to
830              a known spot, we should use type tags.  */
831           abort ();
832         }
833
834       /* Mark the new name tag for renaming.  */
835       bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (pi->name_mem_tag)->uid);
836     }
837 }
838
839
840
841 /* For every pointer P_i in AI->PROCESSED_PTRS, create may-alias sets for
842    the name memory tag (NMT) associated with P_i.  If P_i escapes, then its
843    name tag and the variables it points-to are call-clobbered.  Finally, if
844    P_i escapes and we could not determine where it points to, then all the
845    variables in the same alias set as *P_i are marked call-clobbered.  This
846    is necessary because we must assume that P_i may take the address of any
847    variable in the same alias set.  */
848
849 static void
850 compute_flow_sensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
851 {
852   size_t i;
853
854   create_name_tags (ai);
855
856   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
857     {
858       size_t j;
859       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
860       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
861       var_ann_t v_ann = var_ann (SSA_NAME_VAR (ptr));
862
863       if (pi->value_escapes_p || pi->pt_anything)
864         {
865           /* If PTR escapes or may point to anything, then its associated
866              memory tags are call-clobbered.  */
867           if (pi->name_mem_tag)
868             mark_call_clobbered (pi->name_mem_tag);
869
870           if (v_ann->type_mem_tag)
871             mark_call_clobbered (v_ann->type_mem_tag);
872
873           /* If PTR may point to anything, mark call-clobbered all the
874              addressables with the same alias set as the type pointed-to by
875              PTR.  */
876           if (pi->pt_anything)
877             {
878               HOST_WIDE_INT ptr_set;
879               ptr_set = get_alias_set (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)));
880               for (j = 0; j < ai->num_addressable_vars; j++)
881                 {
882                   struct alias_map_d *alias_map = ai->addressable_vars[j];
883                   if (alias_map->set == ptr_set)
884                     mark_call_clobbered (alias_map->var);
885                 }
886             }
887
888           /* If PTR's value may escape and PTR is never dereferenced, we
889              need to mark all the variables PTR points-to as
890              call-clobbered.  Note that we only need do this it PTR is
891              never dereferenced.  If PTR is dereferenced, it will have a
892              name memory tag, which will have been marked call-clobbered.
893              This will in turn mark the pointed-to variables as
894              call-clobbered when we call add_may_alias below.  */
895           if (pi->value_escapes_p
896               && pi->name_mem_tag == NULL_TREE
897               && pi->pt_vars)
898             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, j,
899                 mark_call_clobbered (referenced_var (j)));
900         }
901
902       /* Set up aliasing information for PTR's name memory tag (if it has
903          one).  Note that only pointers that have been dereferenced will
904          have a name memory tag.  */
905       if (pi->name_mem_tag && pi->pt_vars)
906         EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, j,
907             add_may_alias (pi->name_mem_tag, referenced_var (j)));
908
909       /* If the name tag is call clobbered, so is the type tag
910          associated with the base VAR_DECL.  */
911       if (pi->name_mem_tag
912           && v_ann->type_mem_tag
913           && is_call_clobbered (pi->name_mem_tag))
914         mark_call_clobbered (v_ann->type_mem_tag);
915     }
916 }
917
918
919 /* Compute type-based alias sets.  Traverse all the pointers and
920    addressable variables found in setup_pointers_and_addressables.
921    
922    For every pointer P in AI->POINTERS and addressable variable V in
923    AI->ADDRESSABLE_VARS, add V to the may-alias sets of P's type
924    memory tag (TMT) if their alias sets conflict.  V is then marked as
925    an alias tag so that the operand scanner knows that statements
926    containing V have aliased operands.  */
927
928 static void
929 compute_flow_insensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
930 {
931   size_t i;
932
933   /* Initialize counter for the total number of virtual operands that
934      aliasing will introduce.  When AI->TOTAL_ALIAS_VOPS goes beyond the
935      threshold set by --params max-alias-vops, we enable alias
936      grouping.  */
937   ai->total_alias_vops = 0;
938
939   /* For every pointer P, determine which addressable variables may alias
940      with P's type memory tag.  */
941   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
942     {
943       size_t j;
944       struct alias_map_d *p_map = ai->pointers[i];
945       tree tag = var_ann (p_map->var)->type_mem_tag;
946       var_ann_t tag_ann = var_ann (tag);
947
948       p_map->total_alias_vops = 0;
949       p_map->may_aliases = sbitmap_alloc (num_referenced_vars);
950       sbitmap_zero (p_map->may_aliases);
951
952       for (j = 0; j < ai->num_addressable_vars; j++)
953         {
954           struct alias_map_d *v_map;
955           var_ann_t v_ann;
956           tree var;
957           bool tag_stored_p, var_stored_p;
958           
959           v_map = ai->addressable_vars[j];
960           var = v_map->var;
961           v_ann = var_ann (var);
962
963           /* Skip memory tags and variables that have never been
964              written to.  We also need to check if the variables are
965              call-clobbered because they may be overwritten by
966              function calls.  */
967           tag_stored_p = bitmap_bit_p (ai->written_vars, tag_ann->uid)
968                          || is_call_clobbered (tag);
969           var_stored_p = bitmap_bit_p (ai->written_vars, v_ann->uid)
970                          || is_call_clobbered (var);
971           if (!tag_stored_p && !var_stored_p)
972             continue;
973              
974           if (may_alias_p (p_map->var, p_map->set, var, v_map->set))
975             {
976               size_t num_tag_refs, num_var_refs;
977
978               num_tag_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, tag_ann->uid);
979               num_var_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid);
980
981               /* Add VAR to TAG's may-aliases set.  */
982               add_may_alias (tag, var);
983
984               /* Update the total number of virtual operands due to
985                  aliasing.  Since we are adding one more alias to TAG's
986                  may-aliases set, the total number of virtual operands due
987                  to aliasing will be increased by the number of references
988                  made to VAR and TAG (every reference to TAG will also
989                  count as a reference to VAR).  */
990               ai->total_alias_vops += (num_var_refs + num_tag_refs);
991               p_map->total_alias_vops += (num_var_refs + num_tag_refs);
992
993               /* Update the bitmap used to represent TAG's alias set
994                  in case we need to group aliases.  */
995               SET_BIT (p_map->may_aliases, var_ann (var)->uid);
996             }
997         }
998     }
999
1000   if (dump_file)
1001     fprintf (dump_file, "%s: Total number of aliased vops: %ld\n",
1002              get_name (current_function_decl),
1003              ai->total_alias_vops);
1004
1005   /* Determine if we need to enable alias grouping.  */
1006   if (ai->total_alias_vops >= MAX_ALIASED_VOPS)
1007     group_aliases (ai);
1008 }
1009
1010
1011 /* Comparison function for qsort used in group_aliases.  */
1012
1013 static int
1014 total_alias_vops_cmp (const void *p, const void *q)
1015 {
1016   const struct alias_map_d **p1 = (const struct alias_map_d **)p;
1017   const struct alias_map_d **p2 = (const struct alias_map_d **)q;
1018   long n1 = (*p1)->total_alias_vops;
1019   long n2 = (*p2)->total_alias_vops;
1020
1021   /* We want to sort in descending order.  */
1022   return (n1 > n2 ? -1 : (n1 == n2) ? 0 : 1);
1023 }
1024
1025 /* Group all the aliases for TAG to make TAG represent all the
1026    variables in its alias set.  Update the total number
1027    of virtual operands due to aliasing (AI->TOTAL_ALIAS_VOPS).  This
1028    function will make TAG be the unique alias tag for all the
1029    variables in its may-aliases.  So, given:
1030
1031         may-aliases(TAG) = { V1, V2, V3 }
1032
1033    This function will group the variables into:
1034
1035         may-aliases(V1) = { TAG }
1036         may-aliases(V2) = { TAG }
1037         may-aliases(V2) = { TAG }  */
1038
1039 static void
1040 group_aliases_into (tree tag, sbitmap tag_aliases, struct alias_info *ai)
1041 {
1042   size_t i;
1043   var_ann_t tag_ann = var_ann (tag);
1044   size_t num_tag_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, tag_ann->uid);
1045
1046   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (tag_aliases, 0, i,
1047     {
1048       tree var = referenced_var (i);
1049       var_ann_t ann = var_ann (var);
1050
1051       /* Make TAG the unique alias of VAR.  */
1052       ann->is_alias_tag = 0;
1053       ann->may_aliases = NULL;
1054
1055       /* Note that VAR and TAG may be the same if the function has no
1056          addressable variables (see the discussion at the end of
1057          setup_pointers_and_addressables).  */
1058       if (var != tag)
1059         add_may_alias (var, tag);
1060
1061       /* Reduce total number of virtual operands contributed
1062          by TAG on behalf of VAR.  Notice that the references to VAR
1063          itself won't be removed.  We will merely replace them with
1064          references to TAG.  */
1065       ai->total_alias_vops -= num_tag_refs;
1066     });
1067
1068   /* We have reduced the number of virtual operands that TAG makes on
1069      behalf of all the variables formerly aliased with it.  However,
1070      we have also "removed" all the virtual operands for TAG itself,
1071      so we add them back.  */
1072   ai->total_alias_vops += num_tag_refs;
1073
1074   /* TAG no longer has any aliases.  */
1075   tag_ann->may_aliases = NULL;
1076 }
1077
1078
1079 /* Group may-aliases sets to reduce the number of virtual operands due
1080    to aliasing.
1081
1082      1- Sort the list of pointers in decreasing number of contributed
1083         virtual operands.
1084
1085      2- Take the first entry in AI->POINTERS and revert the role of
1086         the memory tag and its aliases.  Usually, whenever an aliased
1087         variable Vi is found to alias with a memory tag T, we add Vi
1088         to the may-aliases set for T.  Meaning that after alias
1089         analysis, we will have:
1090
1091                 may-aliases(T) = { V1, V2, V3, ..., Vn }
1092
1093         This means that every statement that references T, will get 'n'
1094         virtual operands for each of the Vi tags.  But, when alias
1095         grouping is enabled, we make T an alias tag and add it to the
1096         alias set of all the Vi variables:
1097
1098                 may-aliases(V1) = { T }
1099                 may-aliases(V2) = { T }
1100                 ...
1101                 may-aliases(Vn) = { T }
1102
1103         This has two effects: (a) statements referencing T will only get
1104         a single virtual operand, and, (b) all the variables Vi will now
1105         appear to alias each other.  So, we lose alias precision to
1106         improve compile time.  But, in theory, a program with such a high
1107         level of aliasing should not be very optimizable in the first
1108         place.
1109
1110      3- Since variables may be in the alias set of more than one
1111         memory tag, the grouping done in step (2) needs to be extended
1112         to all the memory tags that have a non-empty intersection with
1113         the may-aliases set of tag T.  For instance, if we originally
1114         had these may-aliases sets:
1115
1116                 may-aliases(T) = { V1, V2, V3 }
1117                 may-aliases(R) = { V2, V4 }
1118
1119         In step (2) we would have reverted the aliases for T as:
1120
1121                 may-aliases(V1) = { T }
1122                 may-aliases(V2) = { T }
1123                 may-aliases(V3) = { T }
1124
1125         But note that now V2 is no longer aliased with R.  We could
1126         add R to may-aliases(V2), but we are in the process of
1127         grouping aliases to reduce virtual operands so what we do is
1128         add V4 to the grouping to obtain:
1129
1130                 may-aliases(V1) = { T }
1131                 may-aliases(V2) = { T }
1132                 may-aliases(V3) = { T }
1133                 may-aliases(V4) = { T }
1134
1135      4- If the total number of virtual operands due to aliasing is
1136         still above the threshold set by max-alias-vops, go back to (2).  */
1137
1138 static void
1139 group_aliases (struct alias_info *ai)
1140 {
1141   size_t i;
1142   sbitmap res;
1143
1144   /* Sort the POINTERS array in descending order of contributed
1145      virtual operands.  */
1146   qsort (ai->pointers, ai->num_pointers, sizeof (struct alias_map_d *),
1147          total_alias_vops_cmp);
1148
1149   res = sbitmap_alloc (num_referenced_vars);
1150
1151   /* For every pointer in AI->POINTERS, reverse the roles of its tag
1152      and the tag's may-aliases set.  */
1153   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
1154     {
1155       size_t j;
1156       tree tag1 = var_ann (ai->pointers[i]->var)->type_mem_tag;
1157       sbitmap tag1_aliases = ai->pointers[i]->may_aliases;
1158
1159       /* Skip tags that have been grouped already.  */
1160       if (ai->pointers[i]->grouped_p)
1161         continue;
1162
1163       /* See if TAG1 had any aliases in common with other type tags.
1164          If we find a TAG2 with common aliases with TAG1, add TAG2's
1165          aliases into TAG1.  */
1166       for (j = i + 1; j < ai->num_pointers; j++)
1167         {
1168           sbitmap tag2_aliases = ai->pointers[j]->may_aliases;
1169
1170           sbitmap_a_and_b (res, tag1_aliases, tag2_aliases);
1171           if (sbitmap_first_set_bit (res) >= 0)
1172             {
1173               tree tag2 = var_ann (ai->pointers[j]->var)->type_mem_tag;
1174
1175               sbitmap_a_or_b (tag1_aliases, tag1_aliases, tag2_aliases);
1176
1177               /* TAG2 does not need its aliases anymore.  */
1178               sbitmap_zero (tag2_aliases);
1179               var_ann (tag2)->may_aliases = NULL;
1180
1181               /* TAG1 is the unique alias of TAG2.  */
1182               add_may_alias (tag2, tag1);
1183
1184               ai->pointers[j]->grouped_p = true;
1185             }
1186         }
1187
1188       /* Now group all the aliases we collected into TAG1.  */
1189       group_aliases_into (tag1, tag1_aliases, ai);
1190
1191       /* If we've reduced total number of virtual operands below the
1192          threshold, stop.  */
1193       if (ai->total_alias_vops < MAX_ALIASED_VOPS)
1194         break;
1195     }
1196
1197   /* Finally, all the variables that have been grouped cannot be in
1198      the may-alias set of name memory tags.  Suppose that we have
1199      grouped the aliases in this code so that may-aliases(a) = TMT.20
1200
1201         p_5 = &a;
1202         ...
1203         # a_9 = V_MAY_DEF <a_8>
1204         p_5->field = 0
1205         ... Several modifications to TMT.20 ... 
1206         # VUSE <a_9>
1207         x_30 = p_5->field
1208
1209      Since p_5 points to 'a', the optimizers will try to propagate 0
1210      into p_5->field, but that is wrong because there have been
1211      modifications to 'TMT.20' in between.  To prevent this we have to
1212      replace 'a' with 'TMT.20' in the name tag of p_5.  */
1213   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
1214     {
1215       size_t j;
1216       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
1217       tree name_tag = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr)->name_mem_tag;
1218       varray_type aliases;
1219       
1220       if (name_tag == NULL_TREE)
1221         continue;
1222
1223       aliases = var_ann (name_tag)->may_aliases;
1224       for (j = 0; aliases && j < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); j++)
1225         {
1226           tree alias = VARRAY_TREE (aliases, j);
1227           var_ann_t ann = var_ann (alias);
1228           if (ann->may_aliases)
1229             {
1230               tree new_alias;
1231
1232 #if defined ENABLE_CHECKING
1233               if (VARRAY_ACTIVE_SIZE (ann->may_aliases) != 1)
1234                 abort ();
1235 #endif
1236               new_alias = VARRAY_TREE (ann->may_aliases, 0);
1237               replace_may_alias (name_tag, j, new_alias);
1238             }
1239         }
1240     }
1241
1242   sbitmap_free (res);
1243
1244   if (dump_file)
1245     fprintf (dump_file,
1246              "%s: Total number of aliased vops after grouping: %ld%s\n",
1247              get_name (current_function_decl),
1248              ai->total_alias_vops,
1249              (ai->total_alias_vops < 0) ? " (negative values are OK)" : "");
1250 }
1251
1252
1253 /* Create a new alias set entry for VAR in AI->ADDRESSABLE_VARS.  */
1254
1255 static void
1256 create_alias_map_for (tree var, struct alias_info *ai)
1257 {
1258   struct alias_map_d *alias_map;
1259   alias_map = xcalloc (1, sizeof (*alias_map));
1260   alias_map->var = var;
1261
1262   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (var)) == ARRAY_TYPE)
1263     alias_map->set = get_alias_set (TREE_TYPE (TREE_TYPE (var)));
1264   else
1265     alias_map->set = get_alias_set (var);
1266   ai->addressable_vars[ai->num_addressable_vars++] = alias_map;
1267 }
1268
1269
1270 /* Create memory tags for all the dereferenced pointers and build the
1271    ADDRESSABLE_VARS and POINTERS arrays used for building the may-alias
1272    sets.  Based on the address escape and points-to information collected
1273    earlier, this pass will also clear the TREE_ADDRESSABLE flag from those
1274    variables whose address is not needed anymore.  */
1275
1276 static void
1277 setup_pointers_and_addressables (struct alias_info *ai)
1278 {
1279   size_t i, n_vars, num_addressable_vars, num_pointers;
1280
1281   /* Size up the arrays ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  */
1282   num_addressable_vars = num_pointers = 0;
1283   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
1284     {
1285       tree var = referenced_var (i);
1286
1287       if (may_be_aliased (var))
1288         num_addressable_vars++;
1289
1290       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1291         {
1292           /* Since we don't keep track of volatile variables, assume that
1293              these pointers are used in indirect store operations.  */
1294           if (TREE_THIS_VOLATILE (var))
1295             bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, var_ann (var)->uid);
1296
1297           num_pointers++;
1298         }
1299     }
1300
1301   /* Create ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  Note that these arrays are
1302      always going to be slightly bigger than we actually need them
1303      because some TREE_ADDRESSABLE variables will be marked
1304      non-addressable below and only pointers with unique type tags are
1305      going to be added to POINTERS.  */
1306   ai->addressable_vars = xcalloc (num_addressable_vars,
1307                                   sizeof (struct alias_map_d *));
1308   ai->pointers = xcalloc (num_pointers, sizeof (struct alias_map_d *));
1309   ai->num_addressable_vars = 0;
1310   ai->num_pointers = 0;
1311
1312   /* Since we will be creating type memory tags within this loop, cache the
1313      value of NUM_REFERENCED_VARS to avoid processing the additional tags
1314      unnecessarily.  */
1315   n_vars = num_referenced_vars;
1316
1317   for (i = 0; i < n_vars; i++)
1318     {
1319       tree var = referenced_var (i);
1320       var_ann_t v_ann = var_ann (var);
1321
1322       /* Name memory tags already have flow-sensitive aliasing
1323          information, so they need not be processed by
1324          compute_may_aliases.  Similarly, type memory tags are already
1325          accounted for when we process their associated pointer.  */
1326       if (v_ann->mem_tag_kind != NOT_A_TAG)
1327         continue;
1328
1329       /* Remove the ADDRESSABLE flag from every addressable variable whose
1330          address is not needed anymore.  This is caused by the propagation
1331          of ADDR_EXPR constants into INDIRECT_REF expressions and the
1332          removal of dead pointer assignments done by the early scalar
1333          cleanup passes.  */
1334       if (TREE_ADDRESSABLE (var))
1335         {
1336           if (!bitmap_bit_p (ai->addresses_needed, v_ann->uid)
1337               && v_ann->mem_tag_kind == NOT_A_TAG
1338               && !needs_to_live_in_memory (var))
1339             {
1340               /* The address of VAR is not needed, remove the
1341                  addressable bit, so that it can be optimized as a
1342                  regular variable.  */
1343               mark_non_addressable (var);
1344
1345               /* Since VAR is now a regular GIMPLE register, we will need
1346                  to rename VAR into SSA afterwards.  */
1347               bitmap_set_bit (vars_to_rename, v_ann->uid);
1348             }
1349           else
1350             {
1351               /* Add the variable to the set of addressables.  Mostly
1352                  used when scanning operands for ASM_EXPRs that
1353                  clobber memory.  In those cases, we need to clobber
1354                  all call-clobbered variables and all addressables.  */
1355               bitmap_set_bit (addressable_vars, v_ann->uid);
1356             }
1357         }
1358
1359       /* Global variables and addressable locals may be aliased.  Create an
1360          entry in ADDRESSABLE_VARS for VAR.  */
1361       if (may_be_aliased (var))
1362         {
1363           create_alias_map_for (var, ai);
1364           bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (var)->uid);
1365         }
1366
1367       /* Add pointer variables that have been dereferenced to the POINTERS
1368          array and create a type memory tag for them.  */
1369       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var))
1370           && (bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid)
1371               || bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_load, v_ann->uid)))
1372         {
1373           tree tag = v_ann->type_mem_tag;
1374           var_ann_t t_ann;
1375
1376           /* If pointer VAR still doesn't have a memory tag associated
1377              with it, create it now or re-use an existing one.  */
1378           tag = get_tmt_for (var, ai);
1379           t_ann = var_ann (tag);
1380
1381           /* The type tag will need to be renamed into SSA afterwards.
1382              Note that we cannot do this inside get_tmt_for because
1383              aliasing may run multiple times and we only create type
1384              tags the first time.  */
1385           bitmap_set_bit (vars_to_rename, t_ann->uid);
1386
1387           /* Associate the tag with pointer VAR.  */
1388           v_ann->type_mem_tag = tag;
1389
1390           /* If pointer VAR has been used in a store operation, then its
1391              memory tag must be marked as written-to.  */
1392           if (bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid))
1393             bitmap_set_bit (ai->written_vars, t_ann->uid);
1394
1395           /* If pointer VAR is a global variable or a PARM_DECL, then its
1396              memory tag should be considered a global variable.  */
1397           if (TREE_CODE (var) == PARM_DECL || needs_to_live_in_memory (var))
1398             mark_call_clobbered (tag);
1399
1400           /* All the dereferences of pointer VAR count as references of
1401              TAG.  Since TAG can be associated with several pointers, add
1402              the dereferences of VAR to the TAG.  We may need to grow
1403              AI->NUM_REFERENCES because we have been adding name and
1404              type tags.  */
1405           if (t_ann->uid >= VARRAY_SIZE (ai->num_references))
1406             VARRAY_GROW (ai->num_references, t_ann->uid + 10);
1407
1408           VARRAY_UINT (ai->num_references, t_ann->uid)
1409               += VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid);
1410         }
1411     }
1412
1413   /* If we found no addressable variables, but we have more than one
1414      pointer, we will need to check for conflicts between the
1415      pointers.  Otherwise, we would miss alias relations as in
1416      testsuite/gcc.dg/tree-ssa/20040319-1.c:
1417
1418                 struct bar { int count;  int *arr;};
1419
1420                 void foo (struct bar *b)
1421                 {
1422                   b->count = 0;
1423                   *(b->arr) = 2;
1424                   if (b->count == 0)
1425                     abort ();
1426                 }
1427
1428      b->count and *(b->arr) could be aliased if b->arr == &b->count.
1429      To do this, we add all the memory tags for the pointers in
1430      AI->POINTERS to AI->ADDRESSABLE_VARS, so that
1431      compute_flow_insensitive_aliasing will naturally compare every
1432      pointer to every type tag.  */
1433   if (ai->num_addressable_vars == 0
1434       && ai->num_pointers > 1)
1435     {
1436       free (ai->addressable_vars);
1437       ai->addressable_vars = xcalloc (ai->num_pointers,
1438                                       sizeof (struct alias_map_d *));
1439       ai->num_addressable_vars = 0;
1440       for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
1441         {
1442           struct alias_map_d *p = ai->pointers[i];
1443           tree tag = var_ann (p->var)->type_mem_tag;
1444           create_alias_map_for (tag, ai);
1445         }
1446     }
1447 }
1448
1449
1450 /* Determine whether to use .GLOBAL_VAR to model call clobbering semantics. At
1451    every call site, we need to emit V_MAY_DEF expressions to represent the
1452    clobbering effects of the call for variables whose address escapes the
1453    current function.
1454
1455    One approach is to group all call-clobbered variables into a single
1456    representative that is used as an alias of every call-clobbered variable
1457    (.GLOBAL_VAR).  This works well, but it ties the optimizer hands because
1458    references to any call clobbered variable is a reference to .GLOBAL_VAR.
1459
1460    The second approach is to emit a clobbering V_MAY_DEF for every 
1461    call-clobbered variable at call sites.  This is the preferred way in terms 
1462    of optimization opportunities but it may create too many V_MAY_DEF operands
1463    if there are many call clobbered variables and function calls in the 
1464    function.
1465
1466    To decide whether or not to use .GLOBAL_VAR we multiply the number of
1467    function calls found by the number of call-clobbered variables.  If that
1468    product is beyond a certain threshold, as determined by the parameterized
1469    values shown below, we use .GLOBAL_VAR.
1470
1471    FIXME.  This heuristic should be improved.  One idea is to use several
1472    .GLOBAL_VARs of different types instead of a single one.  The thresholds
1473    have been derived from a typical bootstrap cycle, including all target
1474    libraries. Compile times were found increase by ~1% compared to using
1475    .GLOBAL_VAR.  */
1476
1477 static void
1478 maybe_create_global_var (struct alias_info *ai)
1479 {
1480   size_t i, n_clobbered;
1481   
1482   /* No need to create it, if we have one already.  */
1483   if (global_var)
1484     return;
1485
1486   /* Count all the call-clobbered variables.  */
1487   n_clobbered = 0;
1488   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i, n_clobbered++);
1489
1490   /* Create .GLOBAL_VAR if we have too many call-clobbered variables.
1491      We also create .GLOBAL_VAR when there no call-clobbered variables
1492      to prevent code motion transformations from re-arranging function
1493      calls that may have side effects.  For instance,
1494
1495                 foo ()
1496                 {
1497                   int a = f ();
1498                   g ();
1499                   h (a);
1500                 }
1501
1502      There are no call-clobbered variables in foo(), so it would be
1503      entirely possible for a pass to want to move the call to f()
1504      after the call to g().  If f() has side effects, that would be
1505      wrong.  Creating .GLOBAL_VAR in this case will insert VDEFs for
1506      it and prevent such transformations.  */
1507   if (n_clobbered == 0
1508       || ai->num_calls_found * n_clobbered >= (size_t) GLOBAL_VAR_THRESHOLD)
1509     create_global_var ();
1510
1511   /* If the function has calls to clobbering functions and .GLOBAL_VAR has
1512      been created, make it an alias for all call-clobbered variables.  */
1513   if (global_var)
1514     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i,
1515       {
1516         tree var = referenced_var (i);
1517         if (var != global_var)
1518           {
1519              add_may_alias (var, global_var);
1520              bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (var)->uid);
1521           }
1522       });
1523 }
1524
1525
1526 /* Return TRUE if pointer PTR may point to variable VAR.
1527    
1528    MEM_ALIAS_SET is the alias set for the memory location pointed-to by PTR
1529         This is needed because when checking for type conflicts we are
1530         interested in the alias set of the memory location pointed-to by
1531         PTR.  The alias set of PTR itself is irrelevant.
1532    
1533    VAR_ALIAS_SET is the alias set for VAR.  */
1534
1535 static bool
1536 may_alias_p (tree ptr, HOST_WIDE_INT mem_alias_set,
1537              tree var, HOST_WIDE_INT var_alias_set)
1538 {
1539   tree mem;
1540   var_ann_t v_ann, m_ann;
1541
1542   alias_stats.alias_queries++;
1543   alias_stats.simple_queries++;
1544
1545   /* By convention, a variable cannot alias itself.  */
1546   mem = var_ann (ptr)->type_mem_tag;
1547   if (mem == var)
1548     {
1549       alias_stats.alias_noalias++;
1550       alias_stats.simple_resolved++;
1551       return false;
1552     }
1553
1554   v_ann = var_ann (var);
1555   m_ann = var_ann (mem);
1556
1557 #if defined ENABLE_CHECKING
1558   if (m_ann->mem_tag_kind != TYPE_TAG)
1559     abort ();
1560 #endif
1561
1562   alias_stats.tbaa_queries++;
1563
1564   /* If VAR is a pointer with the same alias set as PTR, then dereferencing
1565      PTR can't possibly affect VAR.  Note, that we are specifically testing
1566      for PTR's alias set here, not its pointed-to type.  We also can't
1567      do this check with relaxed aliasing enabled.  */
1568   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var))
1569       && var_alias_set != 0)
1570     {
1571       HOST_WIDE_INT ptr_alias_set = get_alias_set (ptr);
1572       if (ptr_alias_set == var_alias_set)
1573         {
1574           alias_stats.alias_noalias++;
1575           alias_stats.tbaa_resolved++;
1576           return false;
1577         }
1578     }
1579
1580   /* If the alias sets don't conflict then MEM cannot alias VAR.  */
1581   if (!alias_sets_conflict_p (mem_alias_set, var_alias_set))
1582     {
1583       /* Handle aliases to structure fields.  If either VAR or MEM are
1584          aggregate types, they may not have conflicting types, but one of
1585          the structures could contain a pointer to the other one.
1586
1587          For instance, given
1588
1589                 MEM -> struct P *p;
1590                 VAR -> struct Q *q;
1591
1592          It may happen that '*p' and '*q' can't alias because 'struct P'
1593          and 'struct Q' have non-conflicting alias sets.  However, it could
1594          happen that one of the fields in 'struct P' is a 'struct Q *' or
1595          vice-versa.
1596
1597          Therefore, we also need to check if 'struct P' aliases 'struct Q *'
1598          or 'struct Q' aliases 'struct P *'.  Notice, that since GIMPLE
1599          does not have more than one-level pointers, we don't need to
1600          recurse into the structures.  */
1601       if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (mem))
1602           || AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1603         {
1604           tree ptr_to_var;
1605           
1606           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (var)) == ARRAY_TYPE)
1607             ptr_to_var = TYPE_POINTER_TO (TREE_TYPE (TREE_TYPE (var)));
1608           else
1609             ptr_to_var = TYPE_POINTER_TO (TREE_TYPE (var));
1610
1611           /* If no pointer-to VAR exists, then MEM can't alias VAR.  */
1612           if (ptr_to_var == NULL_TREE)
1613             {
1614               alias_stats.alias_noalias++;
1615               alias_stats.tbaa_resolved++;
1616               return false;
1617             }
1618
1619           /* If MEM doesn't alias a pointer to VAR and VAR doesn't alias
1620              PTR, then PTR can't alias VAR.  */
1621           if (!alias_sets_conflict_p (mem_alias_set, get_alias_set (ptr_to_var))
1622               && !alias_sets_conflict_p (var_alias_set, get_alias_set (ptr)))
1623             {
1624               alias_stats.alias_noalias++;
1625               alias_stats.tbaa_resolved++;
1626               return false;
1627             }
1628         }
1629       else
1630         {
1631           alias_stats.alias_noalias++;
1632           alias_stats.tbaa_resolved++;
1633           return false;
1634         }
1635     }
1636
1637   if (flag_tree_points_to != PTA_NONE)
1638       alias_stats.pta_queries++;
1639
1640   /* If -ftree-points-to is given, check if PTR may point to VAR.  */
1641   if (flag_tree_points_to == PTA_ANDERSEN
1642       && !ptr_may_alias_var (ptr, var))
1643     {
1644       alias_stats.alias_noalias++;
1645       alias_stats.pta_resolved++;
1646       return false;
1647     }
1648
1649   alias_stats.alias_mayalias++;
1650   return true;
1651 }
1652
1653
1654 /* Add ALIAS to the set of variables that may alias VAR.  */
1655
1656 static void
1657 add_may_alias (tree var, tree alias)
1658 {
1659   size_t i;
1660   var_ann_t v_ann = get_var_ann (var);
1661   var_ann_t a_ann = get_var_ann (alias);
1662
1663 #if defined ENABLE_CHECKING
1664   if (var == alias)
1665     abort ();
1666 #endif
1667
1668   if (v_ann->may_aliases == NULL)
1669     VARRAY_TREE_INIT (v_ann->may_aliases, 2, "aliases");
1670
1671   /* Avoid adding duplicates.  */
1672   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (v_ann->may_aliases); i++)
1673     if (alias == VARRAY_TREE (v_ann->may_aliases, i))
1674       return;
1675
1676   /* If VAR is a call-clobbered variable, so is its new ALIAS.  */
1677   if (is_call_clobbered (var))
1678     mark_call_clobbered (alias);
1679
1680   /* Likewise.  If ALIAS is call-clobbered, so is VAR.  */
1681   else if (is_call_clobbered (alias))
1682     mark_call_clobbered (var);
1683
1684   VARRAY_PUSH_TREE (v_ann->may_aliases, alias);
1685   a_ann->is_alias_tag = 1;
1686 }
1687
1688
1689 /* Replace alias I in the alias sets of VAR with NEW_ALIAS.  */
1690
1691 static void
1692 replace_may_alias (tree var, size_t i, tree new_alias)
1693 {
1694   var_ann_t v_ann = var_ann (var);
1695   VARRAY_TREE (v_ann->may_aliases, i) = new_alias;
1696
1697   /* If VAR is a call-clobbered variable, so is NEW_ALIAS.  */
1698   if (is_call_clobbered (var))
1699     mark_call_clobbered (new_alias);
1700
1701   /* Likewise.  If NEW_ALIAS is call-clobbered, so is VAR.  */
1702   else if (is_call_clobbered (new_alias))
1703     mark_call_clobbered (var);
1704 }
1705
1706
1707 /* Mark pointer PTR as pointing to an arbitrary memory location.  */
1708
1709 static void
1710 set_pt_anything (tree ptr)
1711 {
1712   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
1713
1714   pi->pt_anything = 1;
1715   pi->pt_malloc = 0;
1716   pi->pt_vars = NULL;
1717   pi->is_dereferenced = 0;
1718
1719   /* The pointer used to have a name tag, but we now found it pointing
1720      to an arbitrary location.  The name tag needs to be renamed and
1721      disassociated from PTR.  */
1722   if (pi->name_mem_tag)
1723     {
1724       bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (pi->name_mem_tag)->uid);
1725       pi->name_mem_tag = NULL_TREE;
1726     }
1727 }
1728
1729
1730 /* Mark pointer PTR as pointing to a malloc'd memory area.  */
1731
1732 static void
1733 set_pt_malloc (tree ptr)
1734 {
1735   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
1736
1737   /* If the pointer has already been found to point to arbitrary
1738      memory locations, it is unsafe to mark it as pointing to malloc. */
1739   if (pi->pt_anything)
1740     return;
1741
1742   pi->pt_malloc = 1;
1743 }
1744
1745
1746 /* Given two pointers DEST and ORIG.  Merge the points-to information in
1747    ORIG into DEST.  AI is as in collect_points_to_info.  */
1748
1749 static void
1750 merge_pointed_to_info (struct alias_info *ai, tree dest, tree orig)
1751 {
1752   struct ptr_info_def *dest_pi, *orig_pi;
1753
1754   /* Make sure we have points-to information for ORIG.  */
1755   collect_points_to_info_for (ai, orig);
1756
1757   dest_pi = get_ptr_info (dest);
1758   orig_pi = SSA_NAME_PTR_INFO (orig);
1759
1760   if (orig_pi)
1761     {
1762       /* Notice that we never merge PT_MALLOC.  This attribute is only
1763          true if the pointer is the result of a malloc() call.
1764          Otherwise, we can end up in this situation:
1765
1766          P_i = malloc ();
1767          ...
1768          P_j = P_i + X;
1769
1770          P_j would be marked as PT_MALLOC, which is wrong because
1771          PT_MALLOC implies that the pointer may not point to another
1772          variable.
1773
1774          FIXME 1: Subsequent analysis may determine that P_j
1775          cannot alias anything else, but we are being conservative
1776          here.
1777
1778          FIXME 2: If the merging comes from a copy assignment, we
1779          ought to merge PT_MALLOC, but then both pointers would end up
1780          getting different name tags because create_name_tags is not
1781          smart enough to determine that the two come from the same
1782          malloc call.  Copy propagation before aliasing should cure
1783          this.  */
1784       dest_pi->pt_malloc = 0;
1785
1786       if (orig_pi->pt_malloc || orig_pi->pt_anything)
1787         set_pt_anything (dest);
1788
1789       if (!dest_pi->pt_anything
1790           && orig_pi->pt_vars
1791           && bitmap_first_set_bit (orig_pi->pt_vars) >= 0)
1792         {
1793           if (dest_pi->pt_vars == NULL)
1794             {
1795               dest_pi->pt_vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
1796               bitmap_copy (dest_pi->pt_vars, orig_pi->pt_vars);
1797             }
1798           else
1799             bitmap_a_or_b (dest_pi->pt_vars,
1800                            dest_pi->pt_vars,
1801                            orig_pi->pt_vars);
1802         }
1803     }
1804 }
1805
1806
1807 /* Add VALUE to the list of expressions pointed-to by PTR.  */
1808
1809 static void
1810 add_pointed_to_expr (tree ptr, tree value)
1811 {
1812   if (TREE_CODE (value) == WITH_SIZE_EXPR)
1813     value = TREE_OPERAND (value, 0);
1814
1815 #if defined ENABLE_CHECKING
1816   /* Pointer variables should have been handled by merge_pointed_to_info.  */
1817   if (TREE_CODE (value) == SSA_NAME
1818       && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (value)))
1819     abort ();
1820 #endif
1821
1822   get_ptr_info (ptr);
1823
1824   /* If VALUE is the result of a malloc-like call, then the area pointed to
1825      PTR is guaranteed to not alias with anything else.  */
1826   if (TREE_CODE (value) == CALL_EXPR
1827       && (call_expr_flags (value) & (ECF_MALLOC | ECF_MAY_BE_ALLOCA)))
1828     set_pt_malloc (ptr);
1829   else
1830     set_pt_anything (ptr);
1831
1832   if (dump_file)
1833     {
1834       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
1835
1836       fprintf (dump_file, "Pointer ");
1837       print_generic_expr (dump_file, ptr, dump_flags);
1838       fprintf (dump_file, " points to ");
1839       if (pi->pt_malloc)
1840         fprintf (dump_file, "malloc space: ");
1841       else
1842         fprintf (dump_file, "an arbitrary address: ");
1843       print_generic_expr (dump_file, value, dump_flags);
1844       fprintf (dump_file, "\n");
1845     }
1846 }
1847
1848
1849 /* If VALUE is of the form &DECL, add DECL to the set of variables
1850    pointed-to by PTR.  Otherwise, add VALUE as a pointed-to expression by
1851    PTR.  AI is as in collect_points_to_info.  */
1852
1853 static void
1854 add_pointed_to_var (struct alias_info *ai, tree ptr, tree value)
1855 {
1856   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
1857
1858   if (TREE_CODE (value) == ADDR_EXPR)
1859     {
1860       tree pt_var;
1861       size_t uid;
1862
1863       pt_var = TREE_OPERAND (value, 0);
1864       if (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (pt_var)) == 'r')
1865         pt_var = get_base_address (pt_var);
1866
1867       if (pt_var && SSA_VAR_P (pt_var))
1868         {
1869           uid = var_ann (pt_var)->uid;
1870           bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, uid);
1871
1872           /* If PTR has already been found to point anywhere, don't
1873              add the variable to PTR's points-to set.  */
1874           if (!pi->pt_anything)
1875             {
1876               if (pi->pt_vars == NULL)
1877                 pi->pt_vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
1878               bitmap_set_bit (pi->pt_vars, uid);
1879             }
1880         }
1881       else
1882         add_pointed_to_expr (ptr, value);
1883     }
1884   else
1885     add_pointed_to_expr (ptr, value);
1886 }
1887
1888
1889 /* Callback for walk_use_def_chains to gather points-to information from the
1890    SSA web.
1891    
1892    VAR is an SSA variable or a GIMPLE expression.
1893    
1894    STMT is the statement that generates the SSA variable or, if STMT is a
1895       PHI_NODE, VAR is one of the PHI arguments.
1896
1897    DATA is a pointer to a structure of type ALIAS_INFO.  */
1898
1899 static bool
1900 collect_points_to_info_r (tree var, tree stmt, void *data)
1901 {
1902   struct alias_info *ai = (struct alias_info *) data;
1903
1904   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1905     {
1906       fprintf (dump_file, "Visiting use-def links for ");
1907       print_generic_expr (dump_file, var, dump_flags);
1908       fprintf (dump_file, "\n");
1909     }
1910
1911   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
1912     {
1913       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1914       STRIP_NOPS (rhs);
1915
1916       /* Found P_i = CONST.  */
1917       if (is_gimple_min_invariant (rhs))
1918         add_pointed_to_var (ai, var, rhs);
1919
1920       /* Found P_i = Q_j.  */
1921       else if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
1922                && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs)))
1923         merge_pointed_to_info (ai, var, rhs);
1924
1925       /* Found P_i = PLUS_EXPR or P_i = MINUS_EXPR  */
1926       else if (TREE_CODE (rhs) == PLUS_EXPR
1927                || TREE_CODE (rhs) == MINUS_EXPR)
1928         {
1929           tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
1930           tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
1931
1932           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
1933               && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1934             merge_pointed_to_info (ai, var, op0);
1935           else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
1936                    && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1937             merge_pointed_to_info (ai, var, op1);
1938           else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1939             add_pointed_to_var (ai, var, op0);
1940           else if (is_gimple_min_invariant (op1))
1941             add_pointed_to_var (ai, var, op1);
1942           else
1943             add_pointed_to_expr (var, rhs);
1944         }
1945
1946       /* Something else.  */
1947       else
1948         add_pointed_to_expr (var, rhs);
1949     }
1950   else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
1951     {
1952       /* Pointers defined by __asm__ statements can point anywhere.  */
1953       set_pt_anything (var);
1954     }
1955   else if (IS_EMPTY_STMT (stmt))
1956     {
1957       tree decl = SSA_NAME_VAR (var);
1958
1959       if (TREE_CODE (decl) == PARM_DECL)
1960         add_pointed_to_expr (var, decl);
1961       else if (DECL_INITIAL (decl))
1962         add_pointed_to_var (ai, var, DECL_INITIAL (decl));
1963       else
1964         add_pointed_to_expr (var, decl);
1965     }
1966   else if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
1967     {
1968       /* It STMT is a PHI node, then VAR is one of its arguments.  The
1969          variable that we are analyzing is the LHS of the PHI node.  */
1970       tree lhs = PHI_RESULT (stmt);
1971
1972       if (is_gimple_min_invariant (var))
1973         add_pointed_to_var (ai, lhs, var);
1974       else if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
1975         {
1976           if (bitmap_bit_p (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (var)))
1977             merge_pointed_to_info (ai, lhs, var);
1978           else
1979             set_pt_anything (lhs);
1980         }
1981       else
1982         abort ();
1983     }
1984   else
1985     abort ();
1986
1987   return false;
1988 }
1989
1990
1991 /* Return true if STMT is an "escape" site from the current function.  Escape
1992    sites those statements which might expose the address of a variable
1993    outside the current function.  STMT is an escape site iff:
1994
1995         1- STMT is a function call, or
1996         2- STMT is an __asm__ expression, or
1997         3- STMT is an assignment to a non-local variable, or
1998         4- STMT is a return statement.
1999
2000    If NUM_CALLS_P is not NULL, the counter is incremented if STMT contains
2001    a function call.  */
2002
2003 static bool
2004 is_escape_site (tree stmt, size_t *num_calls_p)
2005 {
2006   if (get_call_expr_in (stmt) != NULL_TREE)
2007     {
2008       if (num_calls_p)
2009         (*num_calls_p)++;
2010
2011       return true;
2012     }
2013   else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
2014     return true;
2015   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
2016     {
2017       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
2018
2019       /* Get to the base of _REF nodes.  */
2020       if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
2021         lhs = get_base_address (lhs);
2022
2023       /* If we couldn't recognize the LHS of the assignment, assume that it
2024          is a non-local store.  */
2025       if (lhs == NULL_TREE)
2026         return true;
2027
2028       /* If the LHS is an SSA name, it can't possibly represent a non-local
2029          memory store.  */
2030       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
2031         return false;
2032
2033       /* FIXME: LHS is not an SSA_NAME.  Even if it's an assignment to a
2034          local variables we cannot be sure if it will escape, because we
2035          don't have information about objects not in SSA form.  Need to
2036          implement something along the lines of
2037
2038          J.-D. Choi, M. Gupta, M. J. Serrano, V. C. Sreedhar, and S. P.
2039          Midkiff, ``Escape analysis for java,'' in Proceedings of the
2040          Conference on Object-Oriented Programming Systems, Languages, and
2041          Applications (OOPSLA), pp. 1-19, 1999.  */
2042       return true;
2043     }
2044   else if (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR)
2045     return true;
2046
2047   return false;
2048 }
2049
2050
2051 /* Create a new memory tag of type TYPE.  If IS_TYPE_TAG is true, the tag
2052    is considered to represent all the pointers whose pointed-to types are
2053    in the same alias set class.  Otherwise, the tag represents a single
2054    SSA_NAME pointer variable.  */
2055
2056 static tree
2057 create_memory_tag (tree type, bool is_type_tag)
2058 {
2059   var_ann_t ann;
2060   tree tag = create_tmp_var_raw (type, (is_type_tag) ? "TMT" : "NMT");
2061
2062   /* By default, memory tags are local variables.  Alias analysis will
2063      determine whether they should be considered globals.  */
2064   DECL_CONTEXT (tag) = current_function_decl;
2065
2066   /* If the pointed-to type is volatile, so is the tag.  */
2067   TREE_THIS_VOLATILE (tag) = TREE_THIS_VOLATILE (type);
2068
2069   /* Memory tags are by definition addressable.  This also prevents
2070      is_gimple_ref frome confusing memory tags with optimizable
2071      variables.  */
2072   TREE_ADDRESSABLE (tag) = 1;
2073
2074   ann = get_var_ann (tag);
2075   ann->mem_tag_kind = (is_type_tag) ? TYPE_TAG : NAME_TAG;
2076   ann->type_mem_tag = NULL_TREE;
2077
2078   /* Add the tag to the symbol table.  */
2079   add_referenced_tmp_var (tag);
2080
2081   return tag;
2082 }
2083
2084
2085 /* Create a name memory tag to represent a specific SSA_NAME pointer P_i.
2086    This is used if P_i has been found to point to a specific set of
2087    variables or to a non-aliased memory location like the address returned
2088    by malloc functions.  */
2089
2090 static tree
2091 get_nmt_for (tree ptr)
2092 {
2093   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
2094   tree tag = pi->name_mem_tag;
2095
2096   if (tag == NULL_TREE)
2097     {
2098       tag = create_memory_tag (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)), false);
2099
2100       /* If PTR is a PARM_DECL, its memory tag should be considered a
2101          global variable.  */
2102       if (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (ptr)) == PARM_DECL)
2103         mark_call_clobbered (tag);
2104
2105       /* Similarly, if PTR points to malloc, then TAG is a global.  */
2106       if (pi->pt_malloc)
2107         mark_call_clobbered (tag);
2108     }
2109
2110   return tag;
2111 }
2112
2113
2114 /* Return the type memory tag associated to pointer PTR.  A memory tag is an
2115    artificial variable that represents the memory location pointed-to by
2116    PTR.  It is used to model the effects of pointer de-references on
2117    addressable variables.
2118    
2119    AI points to the data gathered during alias analysis.  This function
2120    populates the array AI->POINTERS.  */
2121
2122 static tree
2123 get_tmt_for (tree ptr, struct alias_info *ai)
2124 {
2125   size_t i;
2126   tree tag;
2127   tree tag_type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr));
2128   HOST_WIDE_INT tag_set = get_alias_set (tag_type);
2129
2130   /* To avoid creating unnecessary memory tags, only create one memory tag
2131      per alias set class.  Note that it may be tempting to group
2132      memory tags based on conflicting alias sets instead of
2133      equivalence.  That would be wrong because alias sets are not
2134      necessarily transitive (as demonstrated by the libstdc++ test
2135      23_containers/vector/cons/4.cc).  Given three alias sets A, B, C
2136      such that conflicts (A, B) == true and conflicts (A, C) == true,
2137      it does not necessarily follow that conflicts (B, C) == true.  */
2138   for (i = 0, tag = NULL_TREE; i < ai->num_pointers; i++)
2139     {
2140       struct alias_map_d *curr = ai->pointers[i];
2141       if (tag_set == curr->set 
2142           && (flag_tree_points_to == PTA_NONE 
2143               || same_points_to_set (curr->var, ptr)))
2144         {
2145           tag = var_ann (curr->var)->type_mem_tag;
2146           break;
2147         }
2148     }
2149
2150   /* If VAR cannot alias with any of the existing memory tags, create a new
2151      tag for PTR and add it to the POINTERS array.  */
2152   if (tag == NULL_TREE)
2153     {
2154       struct alias_map_d *alias_map;
2155
2156       /* If PTR did not have a type tag already, create a new TMT.*
2157          artificial variable representing the memory location
2158          pointed-to by PTR.  */
2159       if (var_ann (ptr)->type_mem_tag == NULL_TREE)
2160         tag = create_memory_tag (tag_type, true);
2161       else
2162         tag = var_ann (ptr)->type_mem_tag;
2163
2164       /* Add PTR to the POINTERS array.  Note that we are not interested in
2165          PTR's alias set.  Instead, we cache the alias set for the memory that
2166          PTR points to.  */
2167       alias_map = xcalloc (1, sizeof (*alias_map));
2168       alias_map->var = ptr;
2169       alias_map->set = tag_set;
2170       ai->pointers[ai->num_pointers++] = alias_map;
2171     }
2172
2173   return tag;
2174 }
2175
2176
2177 /* Create GLOBAL_VAR, an artificial global variable to act as a
2178    representative of all the variables that may be clobbered by function
2179    calls.  */
2180
2181 static void
2182 create_global_var (void)
2183 {
2184   global_var = build_decl (VAR_DECL, get_identifier (".GLOBAL_VAR"),
2185                            size_type_node);
2186   DECL_ARTIFICIAL (global_var) = 1;
2187   TREE_READONLY (global_var) = 0;
2188   DECL_EXTERNAL (global_var) = 0;
2189   TREE_STATIC (global_var) = 1;
2190   TREE_USED (global_var) = 1;
2191   DECL_CONTEXT (global_var) = NULL_TREE;
2192   TREE_THIS_VOLATILE (global_var) = 0;
2193   TREE_ADDRESSABLE (global_var) = 0;
2194
2195   add_referenced_tmp_var (global_var);
2196   bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (global_var)->uid);
2197 }
2198
2199
2200 /* Dump alias statistics on FILE.  */
2201
2202 static void 
2203 dump_alias_stats (FILE *file)
2204 {
2205   const char *funcname
2206     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2207   fprintf (file, "\nAlias statistics for %s\n\n", funcname);
2208   fprintf (file, "Total alias queries:\t%u\n", alias_stats.alias_queries);
2209   fprintf (file, "Total alias mayalias results:\t%u\n", 
2210            alias_stats.alias_mayalias);
2211   fprintf (file, "Total alias noalias results:\t%u\n",
2212            alias_stats.alias_noalias);
2213   fprintf (file, "Total simple queries:\t%u\n",
2214            alias_stats.simple_queries);
2215   fprintf (file, "Total simple resolved:\t%u\n",
2216            alias_stats.simple_resolved);
2217   fprintf (file, "Total TBAA queries:\t%u\n",
2218            alias_stats.tbaa_queries);
2219   fprintf (file, "Total TBAA resolved:\t%u\n",
2220            alias_stats.tbaa_resolved);
2221   fprintf (file, "Total PTA queries:\t%u\n",
2222            alias_stats.pta_queries);
2223   fprintf (file, "Total PTA resolved:\t%u\n",
2224            alias_stats.pta_resolved);
2225 }
2226   
2227
2228 /* Dump alias information on FILE.  */
2229
2230 void
2231 dump_alias_info (FILE *file)
2232 {
2233   size_t i;
2234   const char *funcname
2235     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2236
2237   fprintf (file, "\nFlow-insensitive alias information for %s\n\n", funcname);
2238
2239   fprintf (file, "Aliased symbols\n\n");
2240   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2241     {
2242       tree var = referenced_var (i);
2243       if (may_be_aliased (var))
2244         dump_variable (file, var);
2245     }
2246
2247   fprintf (file, "\nDereferenced pointers\n\n");
2248   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2249     {
2250       tree var = referenced_var (i);
2251       var_ann_t ann = var_ann (var);
2252       if (ann->type_mem_tag)
2253         dump_variable (file, var);
2254     }
2255
2256   fprintf (file, "\nType memory tags\n\n");
2257   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2258     {
2259       tree var = referenced_var (i);
2260       var_ann_t ann = var_ann (var);
2261       if (ann->mem_tag_kind == TYPE_TAG)
2262         dump_variable (file, var);
2263     }
2264
2265   fprintf (file, "\n\nFlow-sensitive alias information for %s\n\n", funcname);
2266
2267   fprintf (file, "SSA_NAME pointers\n\n");
2268   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
2269     {
2270       tree ptr = ssa_name (i);
2271       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2272       if (!SSA_NAME_IN_FREE_LIST (ptr)
2273           && pi
2274           && pi->name_mem_tag)
2275         dump_points_to_info_for (file, ptr);
2276     }
2277
2278   fprintf (file, "\nName memory tags\n\n");
2279   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2280     {
2281       tree var = referenced_var (i);
2282       var_ann_t ann = var_ann (var);
2283       if (ann->mem_tag_kind == NAME_TAG)
2284         dump_variable (file, var);
2285     }
2286
2287   fprintf (file, "\n");
2288 }
2289
2290
2291 /* Dump alias information on stderr.  */
2292
2293 void
2294 debug_alias_info (void)
2295 {
2296   dump_alias_info (stderr);
2297 }
2298
2299
2300 /* Return the alias information associated with pointer T.  It creates a
2301    new instance if none existed.  */
2302
2303 static struct ptr_info_def *
2304 get_ptr_info (tree t)
2305 {
2306   struct ptr_info_def *pi;
2307
2308 #if defined ENABLE_CHECKING
2309   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
2310     abort ();
2311 #endif
2312
2313   pi = SSA_NAME_PTR_INFO (t);
2314   if (pi == NULL)
2315     {
2316       pi = ggc_alloc (sizeof (*pi));
2317       memset ((void *)pi, 0, sizeof (*pi));
2318       SSA_NAME_PTR_INFO (t) = pi;
2319     }
2320
2321   return pi;
2322 }
2323
2324
2325 /* Dump points-to information for SSA_NAME PTR into FILE.  */
2326
2327 void
2328 dump_points_to_info_for (FILE *file, tree ptr)
2329 {
2330   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2331
2332   print_generic_expr (file, ptr, dump_flags);
2333
2334   if (pi)
2335     {
2336       if (pi->name_mem_tag)
2337         {
2338           fprintf (file, ", name memory tag: ");
2339           print_generic_expr (file, pi->name_mem_tag, dump_flags);
2340         }
2341
2342       if (pi->is_dereferenced)
2343         fprintf (file, ", is dereferenced");
2344
2345       if (pi->value_escapes_p)
2346         fprintf (file, ", its value escapes");
2347
2348       if (pi->pt_anything)
2349         fprintf (file, ", points-to anything");
2350
2351       if (pi->pt_malloc)
2352         fprintf (file, ", points-to malloc");
2353
2354       if (pi->pt_vars)
2355         {
2356           unsigned ix;
2357
2358           fprintf (file, ", points-to vars: { ");
2359           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, ix,
2360               {
2361                 print_generic_expr (file, referenced_var (ix), dump_flags);
2362                 fprintf (file, " ");
2363               });
2364           fprintf (file, "}");
2365         }
2366     }
2367
2368   fprintf (file, "\n");
2369 }
2370
2371
2372 /* Dump points-to information for VAR into stderr.  */
2373
2374 void
2375 debug_points_to_info_for (tree var)
2376 {
2377   dump_points_to_info_for (stderr, var);
2378 }
2379
2380
2381 /* Dump points-to information into FILE.  NOTE: This function is slow, as
2382    it needs to traverse the whole CFG looking for pointer SSA_NAMEs.  */
2383
2384 void
2385 dump_points_to_info (FILE *file)
2386 {
2387   basic_block bb;
2388   block_stmt_iterator si;
2389   size_t i;
2390   const char *fname =
2391     lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2392
2393   fprintf (file, "\n\nPointed-to sets for pointers in %s\n\n", fname);
2394
2395   /* First dump points-to information for the default definitions of
2396      pointer variables.  This is necessary because default definitions are
2397      not part of the code.  */
2398   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2399     {
2400       tree var = referenced_var (i);
2401       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
2402         {
2403           var_ann_t ann = var_ann (var);
2404           if (ann->default_def)
2405             dump_points_to_info_for (file, ann->default_def);
2406         }
2407     }
2408
2409   /* Dump points-to information for every pointer defined in the program.  */
2410   FOR_EACH_BB (bb)
2411     {
2412       tree phi;
2413
2414       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2415         {
2416           tree ptr = PHI_RESULT (phi);
2417           if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
2418             dump_points_to_info_for (file, ptr);
2419         }
2420
2421         for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
2422           {
2423             stmt_ann_t ann = stmt_ann (bsi_stmt (si));
2424             def_optype defs = DEF_OPS (ann);
2425             if (defs)
2426               for (i = 0; i < NUM_DEFS (defs); i++)
2427                 if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (DEF_OP (defs, i))))
2428                   dump_points_to_info_for (file, DEF_OP (defs, i));
2429           }
2430     }
2431
2432   fprintf (file, "\n");
2433 }
2434
2435
2436 /* Dump points-to info pointed by PTO into STDERR.  */
2437
2438 void
2439 debug_points_to_info (void)
2440 {
2441   dump_points_to_info (stderr);
2442 }
2443
2444 /* Dump to FILE the list of variables that may be aliasing VAR.  */
2445
2446 void
2447 dump_may_aliases_for (FILE *file, tree var)
2448 {
2449   varray_type aliases;
2450   
2451   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
2452     var = SSA_NAME_VAR (var);
2453
2454   aliases = var_ann (var)->may_aliases;
2455   if (aliases)
2456     {
2457       size_t i;
2458       fprintf (file, "{ ");
2459       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); i++)
2460         {
2461           print_generic_expr (file, VARRAY_TREE (aliases, i), dump_flags);
2462           fprintf (file, " ");
2463         }
2464       fprintf (file, "}");
2465     }
2466 }
2467
2468
2469 /* Dump to stderr the list of variables that may be aliasing VAR.  */
2470
2471 void
2472 debug_may_aliases_for (tree var)
2473 {
2474   dump_may_aliases_for (stderr, var);
2475 }
2476
2477 /* Return true if VAR may be aliased.  */
2478
2479 bool
2480 may_be_aliased (tree var)
2481 {
2482   /* Obviously.  */
2483   if (TREE_ADDRESSABLE (var))
2484     return true;
2485
2486   /* Automatic variables can't have their addresses escape any other way.  */
2487   if (!TREE_STATIC (var))
2488     return false;
2489
2490   /* Globally visible variables can have their addresses taken by other
2491      translation units.  */
2492   if (DECL_EXTERNAL (var) || TREE_PUBLIC (var))
2493     return true;
2494
2495   /* If we're in unit-at-a-time mode, then we must have seen all occurrences
2496      of address-of operators, and so we can trust TREE_ADDRESSABLE.  Otherwise
2497      we can only be sure the variable isn't addressable if it's local to the
2498      current function.  */
2499   if (flag_unit_at_a_time)
2500     return false;
2501   if (decl_function_context (var) == current_function_decl)
2502     return false;
2503
2504   return true;
2505 }
2506