OSDN Git Service

PR tree-optimization/15262
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-alias.c
1 /* Alias analysis for trees.
2    Copyright (C) 2004 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
20 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "tm_p.h"
29 #include "hard-reg-set.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "timevar.h"
32 #include "expr.h"
33 #include "ggc.h"
34 #include "langhooks.h"
35 #include "flags.h"
36 #include "function.h"
37 #include "diagnostic.h"
38 #include "tree-dump.h"
39 #include "tree-gimple.h"
40 #include "tree-flow.h"
41 #include "tree-inline.h"
42 #include "tree-pass.h"
43 #include "convert.h"
44 #include "params.h"
45
46
47 /* Structure to map a variable to its alias set and keep track of the
48    virtual operands that will be needed to represent it.  */
49 struct alias_map_d
50 {
51   /* Variable and its alias set.  */
52   tree var;
53   HOST_WIDE_INT set;
54
55   /* Total number of virtual operands that will be needed to represent
56      all the aliases of VAR.  */
57   long total_alias_vops;
58
59   /* Nonzero if the aliases for this memory tag have been grouped
60      already.  Used in group_aliases.  */
61   unsigned int grouped_p : 1;
62
63   /* Set of variables aliased with VAR.  This is the exact same
64      information contained in VAR_ANN (VAR)->MAY_ALIASES, but in
65      bitmap form to speed up alias grouping.  */
66   sbitmap may_aliases;
67 };
68
69
70 /* Alias information used by compute_may_aliases and its helpers.  */
71 struct alias_info
72 {
73   /* SSA names visited while collecting points-to information.  If bit I
74      is set, it means that SSA variable with version I has already been
75      visited.  */
76   bitmap ssa_names_visited;
77
78   /* Array of SSA_NAME pointers processed by the points-to collector.  */
79   varray_type processed_ptrs;
80
81   /* Variables whose address is still needed.  */
82   bitmap addresses_needed;
83
84   /* ADDRESSABLE_VARS contains all the global variables and locals that
85      have had their address taken.  */
86   struct alias_map_d **addressable_vars;
87   size_t num_addressable_vars;
88
89   /* POINTERS contains all the _DECL pointers with unique memory tags
90      that have been referenced in the program.  */
91   struct alias_map_d **pointers;
92   size_t num_pointers;
93
94   /* Number of function calls found in the program.  */
95   size_t num_calls_found;
96
97   /* Array of counters to keep track of how many times each pointer has
98      been dereferenced in the program.  This is used by the alias grouping
99      heuristic in compute_flow_insensitive_aliasing.  */
100   varray_type num_references;
101
102   /* Total number of virtual operands that will be needed to represent
103      all the aliases of all the pointers found in the program.  */
104   long total_alias_vops;
105
106   /* Variables that have been written to.  */
107   bitmap written_vars;
108
109   /* Pointers that have been used in an indirect store operation.  */
110   bitmap dereferenced_ptrs_store;
111
112   /* Pointers that have been used in an indirect load operation.  */
113   bitmap dereferenced_ptrs_load;
114 };
115
116
117 /* Counters used to display statistics on alias analysis.  */
118 struct alias_stats_d
119 {
120   unsigned int alias_queries;
121   unsigned int alias_mayalias;
122   unsigned int alias_noalias;
123   unsigned int simple_queries;
124   unsigned int simple_resolved;
125   unsigned int tbaa_queries;
126   unsigned int tbaa_resolved;
127 };
128
129
130 /* Local variables.  */
131 static struct alias_stats_d alias_stats;
132
133 /* Local functions.  */
134 static void compute_flow_insensitive_aliasing (struct alias_info *);
135 static void dump_alias_stats (FILE *);
136 static bool may_alias_p (tree, HOST_WIDE_INT, tree, HOST_WIDE_INT);
137 static tree create_memory_tag (tree type, bool is_type_tag);
138 static tree get_tmt_for (tree, struct alias_info *);
139 static tree get_nmt_for (tree);
140 static void add_may_alias (tree, tree);
141 static void replace_may_alias (tree, size_t, tree);
142 static struct alias_info *init_alias_info (void);
143 static void delete_alias_info (struct alias_info *);
144 static void compute_points_to_and_addr_escape (struct alias_info *);
145 static void compute_flow_sensitive_aliasing (struct alias_info *);
146 static void setup_pointers_and_addressables (struct alias_info *);
147 static bool collect_points_to_info_r (tree, tree, void *);
148 static bool is_escape_site (tree, size_t *);
149 static void add_pointed_to_var (struct alias_info *, tree, tree);
150 static void add_pointed_to_expr (tree, tree);
151 static void create_global_var (void);
152 static void collect_points_to_info_for (struct alias_info *, tree);
153 static bool ptr_is_dereferenced_by (tree, tree, bool *);
154 static void maybe_create_global_var (struct alias_info *ai);
155 static void group_aliases (struct alias_info *);
156 static struct ptr_info_def *get_ptr_info (tree t);
157 static void set_pt_anything (tree ptr);
158 static void set_pt_malloc (tree ptr);
159
160 /* Global declarations.  */
161
162 /* Call clobbered variables in the function.  If bit I is set, then
163    REFERENCED_VARS (I) is call-clobbered.  */
164 bitmap call_clobbered_vars;
165
166 /* Addressable variables in the function.  If bit I is set, then
167    REFERENCED_VARS (I) has had its address taken.  Note that
168    CALL_CLOBBERED_VARS and ADDRESSABLE_VARS are not related.  An
169    addressable variable is not necessarily call-clobbered (e.g., a
170    local addressable whose address does not escape) and not all
171    call-clobbered variables are addressable (e.g., a local static
172    variable).  */
173 bitmap addressable_vars;
174
175 /* When the program has too many call-clobbered variables and call-sites,
176    this variable is used to represent the clobbering effects of function
177    calls.  In these cases, all the call clobbered variables in the program
178    are forced to alias this variable.  This reduces compile times by not
179    having to keep track of too many V_MAY_DEF expressions at call sites.  */
180 tree global_var;
181
182
183 /* Compute may-alias information for every variable referenced in function
184    FNDECL.
185
186    Alias analysis proceeds in 3 main phases:
187
188    1- Points-to and escape analysis.
189
190    This phase walks the use-def chains in the SSA web looking for three
191    things:
192
193         * Assignments of the form P_i = &VAR
194         * Assignments of the form P_i = malloc()
195         * Pointers and ADDR_EXPR that escape the current function.
196
197    The concept of 'escaping' is the same one used in the Java world.  When
198    a pointer or an ADDR_EXPR escapes, it means that it has been exposed
199    outside of the current function.  So, assignment to global variables,
200    function arguments and returning a pointer are all escape sites.
201
202    This is where we are currently limited.  Since not everything is renamed
203    into SSA, we lose track of escape properties when a pointer is stashed
204    inside a field in a structure, for instance.  In those cases, we are
205    assuming that the pointer does escape.
206
207    We use escape analysis to determine whether a variable is
208    call-clobbered.  Simply put, if an ADDR_EXPR escapes, then the variable
209    is call-clobbered.  If a pointer P_i escapes, then all the variables
210    pointed-to by P_i (and its memory tag) also escape.
211
212    2- Compute flow-sensitive aliases
213
214    We have two classes of memory tags.  Memory tags associated with the
215    pointed-to data type of the pointers in the program.  These tags are
216    called "type memory tag" (TMT).  The other class are those associated
217    with SSA_NAMEs, called "name memory tag" (NMT). The basic idea is that
218    when adding operands for an INDIRECT_REF *P_i, we will first check
219    whether P_i has a name tag, if it does we use it, because that will have
220    more precise aliasing information.  Otherwise, we use the standard type
221    tag.
222
223    In this phase, we go through all the pointers we found in points-to
224    analysis and create alias sets for the name memory tags associated with
225    each pointer P_i.  If P_i escapes, we mark call-clobbered the variables
226    it points to and its tag.
227
228
229    3- Compute flow-insensitive aliases
230
231    This pass will compare the alias set of every type memory tag and every
232    addressable variable found in the program.  Given a type memory tag TMT
233    and an addressable variable V.  If the alias sets of TMT and V conflict
234    (as computed by may_alias_p), then V is marked as an alias tag and added
235    to the alias set of TMT.
236
237    For instance, consider the following function:
238
239             foo (int i)
240             {
241               int *p, *q, a, b;
242             
243               if (i > 10)
244                 p = &a;
245               else
246                 q = &b;
247             
248               *p = 3;
249               *q = 5;
250               a = b + 2;
251               return *p;
252             }
253
254    After aliasing analysis has finished, the type memory tag for pointer
255    'p' will have two aliases, namely variables 'a' and 'b'.  Every time
256    pointer 'p' is dereferenced, we want to mark the operation as a
257    potential reference to 'a' and 'b'.
258
259             foo (int i)
260             {
261               int *p, a, b;
262
263               if (i_2 > 10)
264                 p_4 = &a;
265               else
266                 p_6 = &b;
267               # p_1 = PHI <p_4(1), p_6(2)>;
268
269               # a_7 = V_MAY_DEF <a_3>;
270               # b_8 = V_MAY_DEF <b_5>;
271               *p_1 = 3;
272
273               # a_9 = V_MAY_DEF <a_7>
274               # VUSE <b_8>
275               a_9 = b_8 + 2;
276
277               # VUSE <a_9>;
278               # VUSE <b_8>;
279               return *p_1;
280             }
281
282    In certain cases, the list of may aliases for a pointer may grow too
283    large.  This may cause an explosion in the number of virtual operands
284    inserted in the code.  Resulting in increased memory consumption and
285    compilation time.
286
287    When the number of virtual operands needed to represent aliased
288    loads and stores grows too large (configurable with @option{--param
289    max-aliased-vops}), alias sets are grouped to avoid severe
290    compile-time slow downs and memory consumption.  See group_aliases.  */
291
292 static void
293 compute_may_aliases (void)
294 {
295   struct alias_info *ai;
296   
297   memset (&alias_stats, 0, sizeof (alias_stats));
298
299   /* Initialize aliasing information.  */
300   ai = init_alias_info ();
301
302   /* For each pointer P_i, determine the sets of variables that P_i may
303      point-to.  For every addressable variable V, determine whether the
304      address of V escapes the current function, making V call-clobbered
305      (i.e., whether &V is stored in a global variable or if its passed as a
306      function call argument).  */
307   compute_points_to_and_addr_escape (ai);
308
309   /* Collect all pointers and addressable variables, compute alias sets,
310      create memory tags for pointers and promote variables whose address is
311      not needed anymore.  */
312   setup_pointers_and_addressables (ai);
313
314   /* Compute flow-sensitive, points-to based aliasing for all the name
315      memory tags.  Note that this pass needs to be done before flow
316      insensitive analysis because it uses the points-to information
317      gathered before to mark call-clobbered type tags.  */
318   compute_flow_sensitive_aliasing (ai);
319
320   /* Compute type-based flow-insensitive aliasing for all the type
321      memory tags.  */
322   compute_flow_insensitive_aliasing (ai);
323
324   /* If the program has too many call-clobbered variables and/or function
325      calls, create .GLOBAL_VAR and use it to model call-clobbering
326      semantics at call sites.  This reduces the number of virtual operands
327      considerably, improving compile times at the expense of lost
328      aliasing precision.  */
329   maybe_create_global_var (ai);
330
331   /* Debugging dumps.  */
332   if (dump_file)
333     {
334       dump_referenced_vars (dump_file);
335       if (dump_flags & TDF_STATS)
336         dump_alias_stats (dump_file);
337       dump_points_to_info (dump_file);
338       dump_alias_info (dump_file);
339     }
340
341   /* Deallocate memory used by aliasing data structures.  */
342   delete_alias_info (ai);
343 }
344
345 struct tree_opt_pass pass_may_alias = 
346 {
347   "alias",                              /* name */
348   NULL,                                 /* gate */
349   compute_may_aliases,                  /* execute */
350   NULL,                                 /* sub */
351   NULL,                                 /* next */
352   0,                                    /* static_pass_number */
353   TV_TREE_MAY_ALIAS,                    /* tv_id */
354   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
355   PROP_alias,                           /* properties_provided */
356   0,                                    /* properties_destroyed */
357   0,                                    /* todo_flags_start */
358   TODO_dump_func | TODO_rename_vars
359     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa,  /* todo_flags_finish */
360   0                                     /* letter */
361 };
362
363
364 /* Initialize the data structures used for alias analysis.  */
365
366 static struct alias_info *
367 init_alias_info (void)
368 {
369   struct alias_info *ai;
370   static bool aliases_computed_p = false;
371
372   ai = xcalloc (1, sizeof (struct alias_info));
373   ai->ssa_names_visited = BITMAP_XMALLOC ();
374   VARRAY_TREE_INIT (ai->processed_ptrs, 50, "processed_ptrs");
375   ai->addresses_needed = BITMAP_XMALLOC ();
376   VARRAY_UINT_INIT (ai->num_references, num_referenced_vars, "num_references");
377   ai->written_vars = BITMAP_XMALLOC ();
378   ai->dereferenced_ptrs_store = BITMAP_XMALLOC ();
379   ai->dereferenced_ptrs_load = BITMAP_XMALLOC ();
380
381   /* If aliases have been computed before, clear existing information.  */
382   if (aliases_computed_p)
383     {
384       size_t i;
385
386       /* Clear the call-clobbered set.  We are going to re-discover
387           call-clobbered variables.  */
388       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i,
389         {
390           tree var = referenced_var (i);
391
392           /* Variables that are intrinsically call-clobbered (globals,
393              local statics, etc) will not be marked by the aliasing
394              code, so we can't remove them from CALL_CLOBBERED_VARS.  */
395           if (!is_call_clobbered (var))
396             bitmap_clear_bit (call_clobbered_vars, var_ann (var)->uid);
397         });
398
399       /* Similarly, clear the set of addressable variables.  In this
400          case, we can just clear the set because addressability is
401          only computed here.  */
402       bitmap_clear (addressable_vars);
403
404       /* Clear flow-insensitive alias information from each symbol.  */
405       for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
406         {
407           var_ann_t ann = var_ann (referenced_var (i));
408           ann->is_alias_tag = 0;
409           ann->may_aliases = NULL;
410         }
411
412       /* Clear flow-sensitive points-to information from each SSA name.  */
413       for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
414         {
415           tree name = ssa_name (i);
416
417           if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (name)))
418             continue;
419
420           if (SSA_NAME_PTR_INFO (name))
421             {
422               struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (name);
423
424               /* Clear all the flags but keep the name tag to
425                  avoid creating new temporaries unnecessarily.  If
426                  this pointer is found to point to a subset or
427                  superset of its former points-to set, then a new
428                  tag will need to be created in create_name_tags.  */
429               pi->pt_anything = 0;
430               pi->pt_malloc = 0;
431               pi->value_escapes_p = 0;
432               pi->is_dereferenced = 0;
433               if (pi->pt_vars)
434                 bitmap_clear (pi->pt_vars);
435             }
436         }
437     }
438
439   /* Next time, we will need to reset alias information.  */
440   aliases_computed_p = true;
441
442   return ai;
443 }
444
445
446 /* Deallocate memory used by alias analysis.  */
447
448 static void
449 delete_alias_info (struct alias_info *ai)
450 {
451   size_t i;
452
453   BITMAP_XFREE (ai->ssa_names_visited);
454   ai->processed_ptrs = NULL;
455   BITMAP_XFREE (ai->addresses_needed);
456
457   for (i = 0; i < ai->num_addressable_vars; i++)
458     {
459       sbitmap_free (ai->addressable_vars[i]->may_aliases);
460       free (ai->addressable_vars[i]);
461     }
462   free (ai->addressable_vars);
463
464   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
465     {
466       sbitmap_free (ai->pointers[i]->may_aliases);
467       free (ai->pointers[i]);
468     }
469   free (ai->pointers);
470
471   ai->num_references = NULL;
472   BITMAP_XFREE (ai->written_vars);
473   BITMAP_XFREE (ai->dereferenced_ptrs_store);
474   BITMAP_XFREE (ai->dereferenced_ptrs_load);
475
476   free (ai);
477 }
478
479
480 /* Walk use-def chains for pointer PTR to determine what variables is PTR
481    pointing to.  */
482
483 static void
484 collect_points_to_info_for (struct alias_info *ai, tree ptr)
485 {
486   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)));
487
488   if (!bitmap_bit_p (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (ptr)))
489     {
490       bitmap_set_bit (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (ptr));
491       walk_use_def_chains (ptr, collect_points_to_info_r, ai, true);
492       VARRAY_PUSH_TREE (ai->processed_ptrs, ptr);
493     }
494 }
495
496
497 /* Helper for ptr_is_dereferenced_by.  Called by walk_tree to look for
498    INDIRECT_REF nodes for the pointer passed in DATA.  */
499
500 static tree
501 find_ptr_dereference (tree *tp, int *walk_subtrees ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
502 {
503   tree ptr = (tree) data;
504
505   if (TREE_CODE (*tp) == INDIRECT_REF
506       && TREE_OPERAND (*tp, 0) == ptr)
507     return *tp;
508
509   return NULL_TREE;
510 }
511
512
513 /* Return true if STMT contains INDIRECT_REF <PTR>.  *IS_STORE is set
514    to 'true' if the dereference is on the LHS of an assignment.  */
515
516 static bool
517 ptr_is_dereferenced_by (tree ptr, tree stmt, bool *is_store)
518 {
519   *is_store = false;
520
521   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
522       || (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR
523           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == MODIFY_EXPR))
524     {
525       tree e, lhs, rhs;
526
527       e = (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR) ? TREE_OPERAND (stmt, 0) : stmt;
528       lhs = TREE_OPERAND (e, 0);
529       rhs = TREE_OPERAND (e, 1);
530
531       if (EXPR_P (lhs)
532           && walk_tree (&lhs, find_ptr_dereference, ptr, NULL))
533         {
534           *is_store = true;
535           return true;
536         }
537       else if (EXPR_P (rhs)
538                && walk_tree (&rhs, find_ptr_dereference, ptr, NULL))
539         {
540           return true;
541         }
542     }
543   else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
544     {
545       if (walk_tree (&ASM_OUTPUTS (stmt), find_ptr_dereference, ptr, NULL)
546           || walk_tree (&ASM_CLOBBERS (stmt), find_ptr_dereference, ptr, NULL))
547         {
548           *is_store = true;
549           return true;
550         }
551       else if (walk_tree (&ASM_INPUTS (stmt), find_ptr_dereference, ptr, NULL))
552         {
553           return true;
554         }
555     }
556
557   return false;
558 }
559
560
561 /* Traverse use-def links for all the pointers in the program to collect
562    address escape and points-to information.
563    
564    This is loosely based on the same idea described in R. Hasti and S.
565    Horwitz, ``Using static single assignment form to improve
566    flow-insensitive pointer analysis,'' in SIGPLAN Conference on
567    Programming Language Design and Implementation, pp. 97-105, 1998.  */
568
569 static void
570 compute_points_to_and_addr_escape (struct alias_info *ai)
571 {
572   basic_block bb;
573   size_t i;
574   tree op;
575   ssa_op_iter iter;
576
577   timevar_push (TV_TREE_PTA);
578
579   FOR_EACH_BB (bb)
580     {
581       bb_ann_t block_ann = bb_ann (bb);
582       block_stmt_iterator si;
583
584       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
585         {
586           bitmap addr_taken;
587           tree stmt = bsi_stmt (si);
588           bool stmt_escapes_p = is_escape_site (stmt, &ai->num_calls_found);
589
590           /* Mark all the variables whose address are taken by the
591              statement.  Note that this will miss all the addresses taken
592              in PHI nodes (those are discovered while following the use-def
593              chains).  */
594           get_stmt_operands (stmt);
595           addr_taken = addresses_taken (stmt);
596           if (addr_taken)
597             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (addr_taken, 0, i,
598                 {
599                   tree var = referenced_var (i);
600                   bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, var_ann (var)->uid);
601                   if (stmt_escapes_p)
602                     mark_call_clobbered (var);
603                 });
604
605           if (stmt_escapes_p)
606             block_ann->has_escape_site = 1;
607
608           /* Special case for silly ADDR_EXPR tricks
609              (gcc.c-torture/unsorted/pass.c).  If this statement is an
610              assignment to a non-pointer variable and the RHS takes the
611              address of a variable, assume that the variable on the RHS is
612              call-clobbered.  We could add the LHS to the list of
613              "pointers" and follow it to see if it really escapes, but it's
614              not worth the pain.  */
615           if (addr_taken
616               && TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
617               && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (stmt, 0))))
618             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (addr_taken, 0, i,
619                 {
620                   tree var = referenced_var (i);
621                   mark_call_clobbered (var);
622                 });
623
624           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_USE)
625             {
626               var_ann_t v_ann = var_ann (SSA_NAME_VAR (op));
627               struct ptr_info_def *pi;
628               bool is_store;
629
630               /* If the operand's variable may be aliased, keep track
631                  of how many times we've referenced it.  This is used
632                  for alias grouping in compute_flow_sensitive_aliasing.
633                  Note that we don't need to grow AI->NUM_REFERENCES
634                  because we are processing regular variables, not
635                  memory tags (the array's initial size is set to
636                  NUM_REFERENCED_VARS).  */
637               if (may_be_aliased (SSA_NAME_VAR (op)))
638                 (VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid))++;
639
640               if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
641                 continue;
642
643               collect_points_to_info_for (ai, op);
644
645               pi = SSA_NAME_PTR_INFO (op);
646               if (ptr_is_dereferenced_by (op, stmt, &is_store))
647                 {
648                   /* Mark OP as dereferenced.  In a subsequent pass,
649                      dereferenced pointers that point to a set of
650                      variables will be assigned a name tag to alias
651                      all the variables OP points to.  */
652                   pi->is_dereferenced = 1;
653
654                   /* Keep track of how many time we've dereferenced each
655                      pointer.  Again, we don't need to grow
656                      AI->NUM_REFERENCES because we're processing
657                      existing program variables.  */
658                   (VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid))++;
659
660                   /* If this is a store operation, mark OP as being
661                      dereferenced to store, otherwise mark it as being
662                      dereferenced to load.  */
663                   if (is_store)
664                     bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid);
665                   else
666                     bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_load, v_ann->uid);
667                 }
668               else if (stmt_escapes_p)
669                 {
670                   /* Note that even if STMT is an escape point, pointer OP
671                      will not escape if it is being dereferenced.  That's
672                      why we only check for escape points if OP is not
673                      dereferenced by STMT.  */
674                   pi->value_escapes_p = 1;
675
676                   /* If the statement makes a function call, assume
677                      that pointer OP will be dereferenced in a store
678                      operation inside the called function.  */
679                   if (get_call_expr_in (stmt))
680                     {
681                       bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid);
682                       pi->is_dereferenced = 1;
683                     }
684                 }
685             }
686
687           /* Update reference counter for definitions to any
688              potentially aliased variable.  This is used in the alias
689              grouping heuristics.  */
690           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
691             {
692               tree var = SSA_NAME_VAR (op);
693               var_ann_t ann = var_ann (var);
694               bitmap_set_bit (ai->written_vars, ann->uid);
695               if (may_be_aliased (var))
696                 (VARRAY_UINT (ai->num_references, ann->uid))++;
697             }
698
699           /* Mark variables in V_MAY_DEF operands as being written to.  */
700           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
701             {
702               tree var = SSA_NAME_VAR (op);
703               var_ann_t ann = var_ann (var);
704               bitmap_set_bit (ai->written_vars, ann->uid);
705             }
706             
707           /* After promoting variables and computing aliasing we will
708              need to re-scan most statements.  FIXME: Try to minimize the
709              number of statements re-scanned.  It's not really necessary to
710              re-scan *all* statements.  */
711           modify_stmt (stmt);
712         }
713     }
714
715   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
716 }
717
718
719 /* Create name tags for all the pointers that have been dereferenced.
720    We only create a name tag for a pointer P if P is found to point to
721    a set of variables (so that we can alias them to *P) or if it is
722    the result of a call to malloc (which means that P cannot point to
723    anything else nor alias any other variable).
724
725    If two pointers P and Q point to the same set of variables, they
726    are assigned the same name tag.  */
727
728 static void
729 create_name_tags (struct alias_info *ai)
730 {
731   size_t i;
732
733   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
734     {
735       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
736       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
737
738       if (pi->pt_anything || !pi->is_dereferenced)
739         {
740           /* No name tags for pointers that have not been
741              dereferenced or point to an arbitrary location.  */
742           pi->name_mem_tag = NULL_TREE;
743           continue;
744         }
745
746       if (pi->pt_vars
747           && bitmap_first_set_bit (pi->pt_vars) >= 0)
748         {
749           size_t j;
750           tree old_name_tag = pi->name_mem_tag;
751
752           /* If PTR points to a set of variables, check if we don't
753              have another pointer Q with the same points-to set before
754              creating a tag.  If so, use Q's tag instead of creating a
755              new one.
756
757              This is important for not creating unnecessary symbols
758              and also for copy propagation.  If we ever need to
759              propagate PTR into Q or vice-versa, we would run into
760              problems if they both had different name tags because
761              they would have different SSA version numbers (which
762              would force us to take the name tags in and out of SSA).  */
763           for (j = 0; j < i; j++)
764             {
765               tree q = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, j);
766               struct ptr_info_def *qi = SSA_NAME_PTR_INFO (q);
767
768               if (qi
769                   && qi->pt_vars
770                   && qi->name_mem_tag
771                   && bitmap_equal_p (pi->pt_vars, qi->pt_vars))
772                 {
773                   pi->name_mem_tag = qi->name_mem_tag;
774                   break;
775                 }
776             }
777
778           /* If we didn't find a pointer with the same points-to set
779              as PTR, create a new name tag if needed.  */
780           if (pi->name_mem_tag == NULL_TREE)
781             pi->name_mem_tag = get_nmt_for (ptr);
782
783           /* If the new name tag computed for PTR is different than
784              the old name tag that it used to have, then the old tag
785              needs to be removed from the IL, so we mark it for
786              renaming.  */
787           if (old_name_tag && old_name_tag != pi->name_mem_tag)
788             bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (old_name_tag)->uid);
789         }
790       else if (pi->pt_malloc)
791         {
792           /* Otherwise, create a unique name tag for this pointer.  */
793           pi->name_mem_tag = get_nmt_for (ptr);
794         }
795       else
796         {
797           /* Only pointers that may point to malloc or other variables
798              may receive a name tag.  If the pointer does not point to
799              a known spot, we should use type tags.  */
800           set_pt_anything (ptr);
801           continue;
802         }
803
804       /* Mark the new name tag for renaming.  */
805       bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (pi->name_mem_tag)->uid);
806     }
807 }
808
809
810
811 /* For every pointer P_i in AI->PROCESSED_PTRS, create may-alias sets for
812    the name memory tag (NMT) associated with P_i.  If P_i escapes, then its
813    name tag and the variables it points-to are call-clobbered.  Finally, if
814    P_i escapes and we could not determine where it points to, then all the
815    variables in the same alias set as *P_i are marked call-clobbered.  This
816    is necessary because we must assume that P_i may take the address of any
817    variable in the same alias set.  */
818
819 static void
820 compute_flow_sensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
821 {
822   size_t i;
823
824   create_name_tags (ai);
825
826   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
827     {
828       size_t j;
829       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
830       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
831       var_ann_t v_ann = var_ann (SSA_NAME_VAR (ptr));
832
833       if (pi->value_escapes_p || pi->pt_anything)
834         {
835           /* If PTR escapes or may point to anything, then its associated
836              memory tags and pointed-to variables are call-clobbered.  */
837           if (pi->name_mem_tag)
838             mark_call_clobbered (pi->name_mem_tag);
839
840           if (v_ann->type_mem_tag)
841             mark_call_clobbered (v_ann->type_mem_tag);
842
843           if (pi->pt_vars)
844             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, j,
845                 mark_call_clobbered (referenced_var (j)));
846         }
847
848       /* Set up aliasing information for PTR's name memory tag (if it has
849          one).  Note that only pointers that have been dereferenced will
850          have a name memory tag.  */
851       if (pi->name_mem_tag && pi->pt_vars)
852         EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, j,
853             add_may_alias (pi->name_mem_tag, referenced_var (j)));
854
855       /* If the name tag is call clobbered, so is the type tag
856          associated with the base VAR_DECL.  */
857       if (pi->name_mem_tag
858           && v_ann->type_mem_tag
859           && is_call_clobbered (pi->name_mem_tag))
860         mark_call_clobbered (v_ann->type_mem_tag);
861     }
862 }
863
864
865 /* Compute type-based alias sets.  Traverse all the pointers and
866    addressable variables found in setup_pointers_and_addressables.
867    
868    For every pointer P in AI->POINTERS and addressable variable V in
869    AI->ADDRESSABLE_VARS, add V to the may-alias sets of P's type
870    memory tag (TMT) if their alias sets conflict.  V is then marked as
871    an alias tag so that the operand scanner knows that statements
872    containing V have aliased operands.  */
873
874 static void
875 compute_flow_insensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
876 {
877   size_t i;
878   sbitmap res;
879
880   /* Initialize counter for the total number of virtual operands that
881      aliasing will introduce.  When AI->TOTAL_ALIAS_VOPS goes beyond the
882      threshold set by --params max-alias-vops, we enable alias
883      grouping.  */
884   ai->total_alias_vops = 0;
885
886   /* For every pointer P, determine which addressable variables may alias
887      with P's type memory tag.  */
888   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
889     {
890       size_t j;
891       struct alias_map_d *p_map = ai->pointers[i];
892       tree tag = var_ann (p_map->var)->type_mem_tag;
893       var_ann_t tag_ann = var_ann (tag);
894
895       p_map->total_alias_vops = 0;
896       p_map->may_aliases = sbitmap_alloc (num_referenced_vars);
897       sbitmap_zero (p_map->may_aliases);
898
899       for (j = 0; j < ai->num_addressable_vars; j++)
900         {
901           struct alias_map_d *v_map;
902           var_ann_t v_ann;
903           tree var;
904           bool tag_stored_p, var_stored_p;
905           
906           v_map = ai->addressable_vars[j];
907           var = v_map->var;
908           v_ann = var_ann (var);
909
910           /* Skip memory tags and variables that have never been
911              written to.  We also need to check if the variables are
912              call-clobbered because they may be overwritten by
913              function calls.  */
914           tag_stored_p = bitmap_bit_p (ai->written_vars, tag_ann->uid)
915                          || is_call_clobbered (tag);
916           var_stored_p = bitmap_bit_p (ai->written_vars, v_ann->uid)
917                          || is_call_clobbered (var);
918           if (!tag_stored_p && !var_stored_p)
919             continue;
920              
921           if (may_alias_p (p_map->var, p_map->set, var, v_map->set))
922             {
923               size_t num_tag_refs, num_var_refs;
924
925               num_tag_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, tag_ann->uid);
926               num_var_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid);
927
928               /* Add VAR to TAG's may-aliases set.  */
929               add_may_alias (tag, var);
930
931               /* Update the total number of virtual operands due to
932                  aliasing.  Since we are adding one more alias to TAG's
933                  may-aliases set, the total number of virtual operands due
934                  to aliasing will be increased by the number of references
935                  made to VAR and TAG (every reference to TAG will also
936                  count as a reference to VAR).  */
937               ai->total_alias_vops += (num_var_refs + num_tag_refs);
938               p_map->total_alias_vops += (num_var_refs + num_tag_refs);
939
940               /* Update the bitmap used to represent TAG's alias set
941                  in case we need to group aliases.  */
942               SET_BIT (p_map->may_aliases, var_ann (var)->uid);
943             }
944         }
945     }
946
947   /* Since this analysis is based exclusively on symbols, it fails to
948      handle cases where two pointers P and Q have different memory
949      tags with conflicting alias set numbers but no aliased symbols in
950      common.
951
952      For example, suppose that we have two memory tags TMT.1 and TMT.2
953      such that
954      
955                 may-aliases (TMT.1) = { a }
956                 may-aliases (TMT.2) = { b }
957
958      and the alias set number of TMT.1 conflicts with that of TMT.2.
959      Since they don't have symbols in common, loads and stores from
960      TMT.1 and TMT.2 will seem independent of each other, which will
961      lead to the optimizers making invalid transformations (see
962      testsuite/gcc.c-torture/execute/pr15262-[12].c).
963
964      To avoid this problem, we do a final traversal of AI->POINTERS
965      looking for pairs of pointers that have no aliased symbols in
966      common and yet have conflicting alias set numbers.  */
967   res = sbitmap_alloc (num_referenced_vars);
968
969   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
970     {
971       size_t j;
972       struct alias_map_d *p_map1 = ai->pointers[i];
973       tree tag1 = var_ann (p_map1->var)->type_mem_tag;
974       sbitmap may_aliases1 = p_map1->may_aliases;
975
976       for (j = i + 1; j < ai->num_pointers; j++)
977         {
978           struct alias_map_d *p_map2 = ai->pointers[j];
979           tree tag2 = var_ann (p_map2->var)->type_mem_tag;
980           var_ann_t tag2_ann = var_ann (tag2);
981           sbitmap may_aliases2 = p_map2->may_aliases;
982
983           /* If the pointers may not point to each other, do nothing.  */
984           if (!may_alias_p (p_map1->var, p_map1->set, p_map2->var, p_map2->set))
985             continue;
986
987           /* The two pointers may alias each other.  If they already have
988              symbols in common, do nothing.  */
989           sbitmap_a_and_b (res, may_aliases1, may_aliases2);
990           if (sbitmap_first_set_bit (res) >= 0)
991             continue;
992
993           if (sbitmap_first_set_bit (may_aliases2) >= 0)
994             {
995               size_t k;
996
997               /* Add all the aliases for TAG2 into TAG1's alias set.
998                  FIXME, update grouping heuristic counters.  */
999               EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (may_aliases2, 0, k,
1000                   add_may_alias (tag1, referenced_var (k)));
1001               sbitmap_a_or_b (may_aliases1, may_aliases1, may_aliases2);
1002               sbitmap_zero (may_aliases2);
1003               tag2_ann->may_aliases = NULL;
1004             }
1005           else
1006             {
1007               /* Since TAG2 does not have any aliases of its own, add
1008                  TAG2 itself to the alias set of TAG1.  */
1009               add_may_alias (tag1, tag2);
1010             }
1011         }
1012     }
1013
1014   sbitmap_free (res);
1015
1016   if (dump_file)
1017     fprintf (dump_file, "%s: Total number of aliased vops: %ld\n",
1018              get_name (current_function_decl),
1019              ai->total_alias_vops);
1020
1021   /* Determine if we need to enable alias grouping.  */
1022   if (ai->total_alias_vops >= MAX_ALIASED_VOPS)
1023     group_aliases (ai);
1024 }
1025
1026
1027 /* Comparison function for qsort used in group_aliases.  */
1028
1029 static int
1030 total_alias_vops_cmp (const void *p, const void *q)
1031 {
1032   const struct alias_map_d **p1 = (const struct alias_map_d **)p;
1033   const struct alias_map_d **p2 = (const struct alias_map_d **)q;
1034   long n1 = (*p1)->total_alias_vops;
1035   long n2 = (*p2)->total_alias_vops;
1036
1037   /* We want to sort in descending order.  */
1038   return (n1 > n2 ? -1 : (n1 == n2) ? 0 : 1);
1039 }
1040
1041 /* Group all the aliases for TAG to make TAG represent all the
1042    variables in its alias set.  Update the total number
1043    of virtual operands due to aliasing (AI->TOTAL_ALIAS_VOPS).  This
1044    function will make TAG be the unique alias tag for all the
1045    variables in its may-aliases.  So, given:
1046
1047         may-aliases(TAG) = { V1, V2, V3 }
1048
1049    This function will group the variables into:
1050
1051         may-aliases(V1) = { TAG }
1052         may-aliases(V2) = { TAG }
1053         may-aliases(V2) = { TAG }  */
1054
1055 static void
1056 group_aliases_into (tree tag, sbitmap tag_aliases, struct alias_info *ai)
1057 {
1058   size_t i;
1059   var_ann_t tag_ann = var_ann (tag);
1060   size_t num_tag_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, tag_ann->uid);
1061
1062   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (tag_aliases, 0, i,
1063     {
1064       tree var = referenced_var (i);
1065       var_ann_t ann = var_ann (var);
1066
1067       /* Make TAG the unique alias of VAR.  */
1068       ann->is_alias_tag = 0;
1069       ann->may_aliases = NULL;
1070
1071       /* Note that VAR and TAG may be the same if the function has no
1072          addressable variables (see the discussion at the end of
1073          setup_pointers_and_addressables).  */
1074       if (var != tag)
1075         add_may_alias (var, tag);
1076
1077       /* Reduce total number of virtual operands contributed
1078          by TAG on behalf of VAR.  Notice that the references to VAR
1079          itself won't be removed.  We will merely replace them with
1080          references to TAG.  */
1081       ai->total_alias_vops -= num_tag_refs;
1082     });
1083
1084   /* We have reduced the number of virtual operands that TAG makes on
1085      behalf of all the variables formerly aliased with it.  However,
1086      we have also "removed" all the virtual operands for TAG itself,
1087      so we add them back.  */
1088   ai->total_alias_vops += num_tag_refs;
1089
1090   /* TAG no longer has any aliases.  */
1091   tag_ann->may_aliases = NULL;
1092 }
1093
1094
1095 /* Group may-aliases sets to reduce the number of virtual operands due
1096    to aliasing.
1097
1098      1- Sort the list of pointers in decreasing number of contributed
1099         virtual operands.
1100
1101      2- Take the first entry in AI->POINTERS and revert the role of
1102         the memory tag and its aliases.  Usually, whenever an aliased
1103         variable Vi is found to alias with a memory tag T, we add Vi
1104         to the may-aliases set for T.  Meaning that after alias
1105         analysis, we will have:
1106
1107                 may-aliases(T) = { V1, V2, V3, ..., Vn }
1108
1109         This means that every statement that references T, will get 'n'
1110         virtual operands for each of the Vi tags.  But, when alias
1111         grouping is enabled, we make T an alias tag and add it to the
1112         alias set of all the Vi variables:
1113
1114                 may-aliases(V1) = { T }
1115                 may-aliases(V2) = { T }
1116                 ...
1117                 may-aliases(Vn) = { T }
1118
1119         This has two effects: (a) statements referencing T will only get
1120         a single virtual operand, and, (b) all the variables Vi will now
1121         appear to alias each other.  So, we lose alias precision to
1122         improve compile time.  But, in theory, a program with such a high
1123         level of aliasing should not be very optimizable in the first
1124         place.
1125
1126      3- Since variables may be in the alias set of more than one
1127         memory tag, the grouping done in step (2) needs to be extended
1128         to all the memory tags that have a non-empty intersection with
1129         the may-aliases set of tag T.  For instance, if we originally
1130         had these may-aliases sets:
1131
1132                 may-aliases(T) = { V1, V2, V3 }
1133                 may-aliases(R) = { V2, V4 }
1134
1135         In step (2) we would have reverted the aliases for T as:
1136
1137                 may-aliases(V1) = { T }
1138                 may-aliases(V2) = { T }
1139                 may-aliases(V3) = { T }
1140
1141         But note that now V2 is no longer aliased with R.  We could
1142         add R to may-aliases(V2), but we are in the process of
1143         grouping aliases to reduce virtual operands so what we do is
1144         add V4 to the grouping to obtain:
1145
1146                 may-aliases(V1) = { T }
1147                 may-aliases(V2) = { T }
1148                 may-aliases(V3) = { T }
1149                 may-aliases(V4) = { T }
1150
1151      4- If the total number of virtual operands due to aliasing is
1152         still above the threshold set by max-alias-vops, go back to (2).  */
1153
1154 static void
1155 group_aliases (struct alias_info *ai)
1156 {
1157   size_t i;
1158   sbitmap res;
1159
1160   /* Sort the POINTERS array in descending order of contributed
1161      virtual operands.  */
1162   qsort (ai->pointers, ai->num_pointers, sizeof (struct alias_map_d *),
1163          total_alias_vops_cmp);
1164
1165   res = sbitmap_alloc (num_referenced_vars);
1166
1167   /* For every pointer in AI->POINTERS, reverse the roles of its tag
1168      and the tag's may-aliases set.  */
1169   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
1170     {
1171       size_t j;
1172       tree tag1 = var_ann (ai->pointers[i]->var)->type_mem_tag;
1173       sbitmap tag1_aliases = ai->pointers[i]->may_aliases;
1174
1175       /* Skip tags that have been grouped already.  */
1176       if (ai->pointers[i]->grouped_p)
1177         continue;
1178
1179       /* See if TAG1 had any aliases in common with other type tags.
1180          If we find a TAG2 with common aliases with TAG1, add TAG2's
1181          aliases into TAG1.  */
1182       for (j = i + 1; j < ai->num_pointers; j++)
1183         {
1184           sbitmap tag2_aliases = ai->pointers[j]->may_aliases;
1185
1186           sbitmap_a_and_b (res, tag1_aliases, tag2_aliases);
1187           if (sbitmap_first_set_bit (res) >= 0)
1188             {
1189               tree tag2 = var_ann (ai->pointers[j]->var)->type_mem_tag;
1190
1191               sbitmap_a_or_b (tag1_aliases, tag1_aliases, tag2_aliases);
1192
1193               /* TAG2 does not need its aliases anymore.  */
1194               sbitmap_zero (tag2_aliases);
1195               var_ann (tag2)->may_aliases = NULL;
1196
1197               /* TAG1 is the unique alias of TAG2.  */
1198               add_may_alias (tag2, tag1);
1199
1200               ai->pointers[j]->grouped_p = true;
1201             }
1202         }
1203
1204       /* Now group all the aliases we collected into TAG1.  */
1205       group_aliases_into (tag1, tag1_aliases, ai);
1206
1207       /* If we've reduced total number of virtual operands below the
1208          threshold, stop.  */
1209       if (ai->total_alias_vops < MAX_ALIASED_VOPS)
1210         break;
1211     }
1212
1213   /* Finally, all the variables that have been grouped cannot be in
1214      the may-alias set of name memory tags.  Suppose that we have
1215      grouped the aliases in this code so that may-aliases(a) = TMT.20
1216
1217         p_5 = &a;
1218         ...
1219         # a_9 = V_MAY_DEF <a_8>
1220         p_5->field = 0
1221         ... Several modifications to TMT.20 ... 
1222         # VUSE <a_9>
1223         x_30 = p_5->field
1224
1225      Since p_5 points to 'a', the optimizers will try to propagate 0
1226      into p_5->field, but that is wrong because there have been
1227      modifications to 'TMT.20' in between.  To prevent this we have to
1228      replace 'a' with 'TMT.20' in the name tag of p_5.  */
1229   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
1230     {
1231       size_t j;
1232       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
1233       tree name_tag = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr)->name_mem_tag;
1234       varray_type aliases;
1235       
1236       if (name_tag == NULL_TREE)
1237         continue;
1238
1239       aliases = var_ann (name_tag)->may_aliases;
1240       for (j = 0; aliases && j < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); j++)
1241         {
1242           tree alias = VARRAY_TREE (aliases, j);
1243           var_ann_t ann = var_ann (alias);
1244
1245           if (ann->mem_tag_kind == NOT_A_TAG && ann->may_aliases)
1246             {
1247               tree new_alias;
1248
1249               gcc_assert (VARRAY_ACTIVE_SIZE (ann->may_aliases) == 1);
1250
1251               new_alias = VARRAY_TREE (ann->may_aliases, 0);
1252               replace_may_alias (name_tag, j, new_alias);
1253             }
1254         }
1255     }
1256
1257   sbitmap_free (res);
1258
1259   if (dump_file)
1260     fprintf (dump_file,
1261              "%s: Total number of aliased vops after grouping: %ld%s\n",
1262              get_name (current_function_decl),
1263              ai->total_alias_vops,
1264              (ai->total_alias_vops < 0) ? " (negative values are OK)" : "");
1265 }
1266
1267
1268 /* Create a new alias set entry for VAR in AI->ADDRESSABLE_VARS.  */
1269
1270 static void
1271 create_alias_map_for (tree var, struct alias_info *ai)
1272 {
1273   struct alias_map_d *alias_map;
1274   alias_map = xcalloc (1, sizeof (*alias_map));
1275   alias_map->var = var;
1276   alias_map->set = get_alias_set (var);
1277   ai->addressable_vars[ai->num_addressable_vars++] = alias_map;
1278 }
1279
1280
1281 /* Create memory tags for all the dereferenced pointers and build the
1282    ADDRESSABLE_VARS and POINTERS arrays used for building the may-alias
1283    sets.  Based on the address escape and points-to information collected
1284    earlier, this pass will also clear the TREE_ADDRESSABLE flag from those
1285    variables whose address is not needed anymore.  */
1286
1287 static void
1288 setup_pointers_and_addressables (struct alias_info *ai)
1289 {
1290   size_t i, n_vars, num_addressable_vars, num_pointers;
1291
1292   /* Size up the arrays ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  */
1293   num_addressable_vars = num_pointers = 0;
1294   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
1295     {
1296       tree var = referenced_var (i);
1297
1298       if (may_be_aliased (var))
1299         num_addressable_vars++;
1300
1301       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1302         {
1303           /* Since we don't keep track of volatile variables, assume that
1304              these pointers are used in indirect store operations.  */
1305           if (TREE_THIS_VOLATILE (var))
1306             bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, var_ann (var)->uid);
1307
1308           num_pointers++;
1309         }
1310     }
1311
1312   /* Create ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  Note that these arrays are
1313      always going to be slightly bigger than we actually need them
1314      because some TREE_ADDRESSABLE variables will be marked
1315      non-addressable below and only pointers with unique type tags are
1316      going to be added to POINTERS.  */
1317   ai->addressable_vars = xcalloc (num_addressable_vars,
1318                                   sizeof (struct alias_map_d *));
1319   ai->pointers = xcalloc (num_pointers, sizeof (struct alias_map_d *));
1320   ai->num_addressable_vars = 0;
1321   ai->num_pointers = 0;
1322
1323   /* Since we will be creating type memory tags within this loop, cache the
1324      value of NUM_REFERENCED_VARS to avoid processing the additional tags
1325      unnecessarily.  */
1326   n_vars = num_referenced_vars;
1327
1328   for (i = 0; i < n_vars; i++)
1329     {
1330       tree var = referenced_var (i);
1331       var_ann_t v_ann = var_ann (var);
1332
1333       /* Name memory tags already have flow-sensitive aliasing
1334          information, so they need not be processed by
1335          compute_flow_insensitive_aliasing.  Similarly, type memory
1336          tags are already accounted for when we process their
1337          associated pointer.  */
1338       if (v_ann->mem_tag_kind != NOT_A_TAG)
1339         continue;
1340
1341       /* Remove the ADDRESSABLE flag from every addressable variable whose
1342          address is not needed anymore.  This is caused by the propagation
1343          of ADDR_EXPR constants into INDIRECT_REF expressions and the
1344          removal of dead pointer assignments done by the early scalar
1345          cleanup passes.  */
1346       if (TREE_ADDRESSABLE (var))
1347         {
1348           if (!bitmap_bit_p (ai->addresses_needed, v_ann->uid)
1349               && v_ann->mem_tag_kind == NOT_A_TAG
1350               && !is_global_var (var))
1351             {
1352               /* The address of VAR is not needed, remove the
1353                  addressable bit, so that it can be optimized as a
1354                  regular variable.  */
1355               mark_non_addressable (var);
1356
1357               /* Since VAR is now a regular GIMPLE register, we will need
1358                  to rename VAR into SSA afterwards.  */
1359               bitmap_set_bit (vars_to_rename, v_ann->uid);
1360             }
1361           else
1362             {
1363               /* Add the variable to the set of addressables.  Mostly
1364                  used when scanning operands for ASM_EXPRs that
1365                  clobber memory.  In those cases, we need to clobber
1366                  all call-clobbered variables and all addressables.  */
1367               bitmap_set_bit (addressable_vars, v_ann->uid);
1368             }
1369         }
1370
1371       /* Global variables and addressable locals may be aliased.  Create an
1372          entry in ADDRESSABLE_VARS for VAR.  */
1373       if (may_be_aliased (var))
1374         {
1375           create_alias_map_for (var, ai);
1376           bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (var)->uid);
1377         }
1378
1379       /* Add pointer variables that have been dereferenced to the POINTERS
1380          array and create a type memory tag for them.  */
1381       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1382         {
1383           if ((bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid)
1384                 || bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_load, v_ann->uid)))
1385             {
1386               tree tag;
1387               var_ann_t t_ann;
1388
1389               /* If pointer VAR still doesn't have a memory tag
1390                  associated with it, create it now or re-use an
1391                  existing one.  */
1392               tag = get_tmt_for (var, ai);
1393               t_ann = var_ann (tag);
1394
1395               /* The type tag will need to be renamed into SSA
1396                  afterwards. Note that we cannot do this inside
1397                  get_tmt_for because aliasing may run multiple times
1398                  and we only create type tags the first time.  */
1399               bitmap_set_bit (vars_to_rename, t_ann->uid);
1400
1401               /* Associate the tag with pointer VAR.  */
1402               v_ann->type_mem_tag = tag;
1403
1404               /* If pointer VAR has been used in a store operation,
1405                  then its memory tag must be marked as written-to.  */
1406               if (bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid))
1407                 bitmap_set_bit (ai->written_vars, t_ann->uid);
1408
1409               /* If pointer VAR is a global variable or a PARM_DECL,
1410                  then its memory tag should be considered a global
1411                  variable.  */
1412               if (TREE_CODE (var) == PARM_DECL || is_global_var (var))
1413                 mark_call_clobbered (tag);
1414
1415               /* All the dereferences of pointer VAR count as
1416                  references of TAG.  Since TAG can be associated with
1417                  several pointers, add the dereferences of VAR to the
1418                  TAG.  We may need to grow AI->NUM_REFERENCES because
1419                  we have been adding name and type tags.  */
1420               if (t_ann->uid >= VARRAY_SIZE (ai->num_references))
1421                 VARRAY_GROW (ai->num_references, t_ann->uid + 10);
1422
1423               VARRAY_UINT (ai->num_references, t_ann->uid)
1424                 += VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid);
1425             }
1426           else
1427             {
1428               /* The pointer has not been dereferenced.  If it had a
1429                  type memory tag, remove it and mark the old tag for
1430                  renaming to remove it out of the IL.  */
1431               var_ann_t ann = var_ann (var);
1432               tree tag = ann->type_mem_tag;
1433               if (tag)
1434                 {
1435                   bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (tag)->uid);
1436                   ann->type_mem_tag = NULL_TREE;
1437                 }
1438             }
1439         }
1440     }
1441 }
1442
1443
1444 /* Determine whether to use .GLOBAL_VAR to model call clobbering semantics. At
1445    every call site, we need to emit V_MAY_DEF expressions to represent the
1446    clobbering effects of the call for variables whose address escapes the
1447    current function.
1448
1449    One approach is to group all call-clobbered variables into a single
1450    representative that is used as an alias of every call-clobbered variable
1451    (.GLOBAL_VAR).  This works well, but it ties the optimizer hands because
1452    references to any call clobbered variable is a reference to .GLOBAL_VAR.
1453
1454    The second approach is to emit a clobbering V_MAY_DEF for every 
1455    call-clobbered variable at call sites.  This is the preferred way in terms 
1456    of optimization opportunities but it may create too many V_MAY_DEF operands
1457    if there are many call clobbered variables and function calls in the 
1458    function.
1459
1460    To decide whether or not to use .GLOBAL_VAR we multiply the number of
1461    function calls found by the number of call-clobbered variables.  If that
1462    product is beyond a certain threshold, as determined by the parameterized
1463    values shown below, we use .GLOBAL_VAR.
1464
1465    FIXME.  This heuristic should be improved.  One idea is to use several
1466    .GLOBAL_VARs of different types instead of a single one.  The thresholds
1467    have been derived from a typical bootstrap cycle, including all target
1468    libraries. Compile times were found increase by ~1% compared to using
1469    .GLOBAL_VAR.  */
1470
1471 static void
1472 maybe_create_global_var (struct alias_info *ai)
1473 {
1474   size_t i, n_clobbered;
1475   
1476   /* No need to create it, if we have one already.  */
1477   if (global_var == NULL_TREE)
1478     {
1479       /* Count all the call-clobbered variables.  */
1480       n_clobbered = 0;
1481       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i, n_clobbered++);
1482
1483       /* Create .GLOBAL_VAR if we have too many call-clobbered
1484          variables.  We also create .GLOBAL_VAR when there no
1485          call-clobbered variables to prevent code motion
1486          transformations from re-arranging function calls that may
1487          have side effects.  For instance,
1488
1489                 foo ()
1490                 {
1491                   int a = f ();
1492                   g ();
1493                   h (a);
1494                 }
1495
1496          There are no call-clobbered variables in foo(), so it would
1497          be entirely possible for a pass to want to move the call to
1498          f() after the call to g().  If f() has side effects, that
1499          would be wrong.  Creating .GLOBAL_VAR in this case will
1500          insert VDEFs for it and prevent such transformations.  */
1501       if (n_clobbered == 0
1502           || ai->num_calls_found * n_clobbered >= (size_t) GLOBAL_VAR_THRESHOLD)
1503         create_global_var ();
1504     }
1505
1506   /* If the function has calls to clobbering functions and .GLOBAL_VAR has
1507      been created, make it an alias for all call-clobbered variables.  */
1508   if (global_var)
1509     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i,
1510       {
1511         tree var = referenced_var (i);
1512         if (var != global_var)
1513           {
1514              add_may_alias (var, global_var);
1515              bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (var)->uid);
1516           }
1517       });
1518 }
1519
1520
1521 /* Return TRUE if pointer PTR may point to variable VAR.
1522    
1523    MEM_ALIAS_SET is the alias set for the memory location pointed-to by PTR
1524         This is needed because when checking for type conflicts we are
1525         interested in the alias set of the memory location pointed-to by
1526         PTR.  The alias set of PTR itself is irrelevant.
1527    
1528    VAR_ALIAS_SET is the alias set for VAR.  */
1529
1530 static bool
1531 may_alias_p (tree ptr, HOST_WIDE_INT mem_alias_set,
1532              tree var, HOST_WIDE_INT var_alias_set)
1533 {
1534   tree mem;
1535   var_ann_t v_ann, m_ann;
1536
1537   alias_stats.alias_queries++;
1538   alias_stats.simple_queries++;
1539
1540   /* By convention, a variable cannot alias itself.  */
1541   mem = var_ann (ptr)->type_mem_tag;
1542   if (mem == var)
1543     {
1544       alias_stats.alias_noalias++;
1545       alias_stats.simple_resolved++;
1546       return false;
1547     }
1548
1549   v_ann = var_ann (var);
1550   m_ann = var_ann (mem);
1551
1552   gcc_assert (m_ann->mem_tag_kind == TYPE_TAG);
1553
1554   alias_stats.tbaa_queries++;
1555
1556   /* If VAR is a pointer with the same alias set as PTR, then dereferencing
1557      PTR can't possibly affect VAR.  Note, that we are specifically testing
1558      for PTR's alias set here, not its pointed-to type.  We also can't
1559      do this check with relaxed aliasing enabled.  */
1560   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var))
1561       && var_alias_set != 0)
1562     {
1563       HOST_WIDE_INT ptr_alias_set = get_alias_set (ptr);
1564       if (ptr_alias_set == var_alias_set)
1565         {
1566           alias_stats.alias_noalias++;
1567           alias_stats.tbaa_resolved++;
1568           return false;
1569         }
1570     }
1571
1572   /* If the alias sets don't conflict then MEM cannot alias VAR.  */
1573   if (!alias_sets_conflict_p (mem_alias_set, var_alias_set))
1574     {
1575       alias_stats.alias_noalias++;
1576       alias_stats.tbaa_resolved++;
1577       return false;
1578     }
1579
1580   alias_stats.alias_mayalias++;
1581   return true;
1582 }
1583
1584
1585 /* Add ALIAS to the set of variables that may alias VAR.  */
1586
1587 static void
1588 add_may_alias (tree var, tree alias)
1589 {
1590   size_t i;
1591   var_ann_t v_ann = get_var_ann (var);
1592   var_ann_t a_ann = get_var_ann (alias);
1593
1594   gcc_assert (var != alias);
1595
1596   if (v_ann->may_aliases == NULL)
1597     VARRAY_TREE_INIT (v_ann->may_aliases, 2, "aliases");
1598
1599   /* Avoid adding duplicates.  */
1600   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (v_ann->may_aliases); i++)
1601     if (alias == VARRAY_TREE (v_ann->may_aliases, i))
1602       return;
1603
1604   /* If VAR is a call-clobbered variable, so is its new ALIAS.
1605      FIXME, call-clobbering should only depend on whether an address
1606      escapes.  It should be independent of aliasing.  */
1607   if (is_call_clobbered (var))
1608     mark_call_clobbered (alias);
1609
1610   /* Likewise.  If ALIAS is call-clobbered, so is VAR.  */
1611   else if (is_call_clobbered (alias))
1612     mark_call_clobbered (var);
1613
1614   VARRAY_PUSH_TREE (v_ann->may_aliases, alias);
1615   a_ann->is_alias_tag = 1;
1616 }
1617
1618
1619 /* Replace alias I in the alias sets of VAR with NEW_ALIAS.  */
1620
1621 static void
1622 replace_may_alias (tree var, size_t i, tree new_alias)
1623 {
1624   var_ann_t v_ann = var_ann (var);
1625   VARRAY_TREE (v_ann->may_aliases, i) = new_alias;
1626
1627   /* If VAR is a call-clobbered variable, so is NEW_ALIAS.
1628      FIXME, call-clobbering should only depend on whether an address
1629      escapes.  It should be independent of aliasing.  */
1630   if (is_call_clobbered (var))
1631     mark_call_clobbered (new_alias);
1632
1633   /* Likewise.  If NEW_ALIAS is call-clobbered, so is VAR.  */
1634   else if (is_call_clobbered (new_alias))
1635     mark_call_clobbered (var);
1636 }
1637
1638
1639 /* Mark pointer PTR as pointing to an arbitrary memory location.  */
1640
1641 static void
1642 set_pt_anything (tree ptr)
1643 {
1644   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
1645
1646   pi->pt_anything = 1;
1647   pi->pt_malloc = 0;
1648
1649   /* The pointer used to have a name tag, but we now found it pointing
1650      to an arbitrary location.  The name tag needs to be renamed and
1651      disassociated from PTR.  */
1652   if (pi->name_mem_tag)
1653     {
1654       bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (pi->name_mem_tag)->uid);
1655       pi->name_mem_tag = NULL_TREE;
1656     }
1657 }
1658
1659
1660 /* Mark pointer PTR as pointing to a malloc'd memory area.  */
1661
1662 static void
1663 set_pt_malloc (tree ptr)
1664 {
1665   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
1666
1667   /* If the pointer has already been found to point to arbitrary
1668      memory locations, it is unsafe to mark it as pointing to malloc.  */
1669   if (pi->pt_anything)
1670     return;
1671
1672   pi->pt_malloc = 1;
1673 }
1674
1675
1676 /* Given two pointers DEST and ORIG.  Merge the points-to information in
1677    ORIG into DEST.  AI is as in collect_points_to_info.  */
1678
1679 static void
1680 merge_pointed_to_info (struct alias_info *ai, tree dest, tree orig)
1681 {
1682   struct ptr_info_def *dest_pi, *orig_pi;
1683
1684   /* Make sure we have points-to information for ORIG.  */
1685   collect_points_to_info_for (ai, orig);
1686
1687   dest_pi = get_ptr_info (dest);
1688   orig_pi = SSA_NAME_PTR_INFO (orig);
1689
1690   if (orig_pi)
1691     {
1692       /* Notice that we never merge PT_MALLOC.  This attribute is only
1693          true if the pointer is the result of a malloc() call.
1694          Otherwise, we can end up in this situation:
1695
1696          P_i = malloc ();
1697          ...
1698          P_j = P_i + X;
1699
1700          P_j would be marked as PT_MALLOC, which is wrong because
1701          PT_MALLOC implies that the pointer may not point to another
1702          variable.
1703
1704          FIXME 1: Subsequent analysis may determine that P_j
1705          cannot alias anything else, but we are being conservative
1706          here.
1707
1708          FIXME 2: If the merging comes from a copy assignment, we
1709          ought to merge PT_MALLOC, but then both pointers would end up
1710          getting different name tags because create_name_tags is not
1711          smart enough to determine that the two come from the same
1712          malloc call.  Copy propagation before aliasing should cure
1713          this.  */
1714       dest_pi->pt_malloc = 0;
1715
1716       if (orig_pi->pt_malloc || orig_pi->pt_anything)
1717         set_pt_anything (dest);
1718
1719       if (!dest_pi->pt_anything
1720           && orig_pi->pt_vars
1721           && bitmap_first_set_bit (orig_pi->pt_vars) >= 0)
1722         {
1723           if (dest_pi->pt_vars == NULL)
1724             {
1725               dest_pi->pt_vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
1726               bitmap_copy (dest_pi->pt_vars, orig_pi->pt_vars);
1727             }
1728           else
1729             bitmap_a_or_b (dest_pi->pt_vars,
1730                            dest_pi->pt_vars,
1731                            orig_pi->pt_vars);
1732         }
1733     }
1734   else
1735     set_pt_anything (dest);
1736 }
1737
1738
1739 /* Add VALUE to the list of expressions pointed-to by PTR.  */
1740
1741 static void
1742 add_pointed_to_expr (tree ptr, tree value)
1743 {
1744   if (TREE_CODE (value) == WITH_SIZE_EXPR)
1745     value = TREE_OPERAND (value, 0);
1746
1747   /* Pointer variables should have been handled by merge_pointed_to_info.  */
1748   gcc_assert (TREE_CODE (value) != SSA_NAME
1749               || !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (value)));
1750
1751   get_ptr_info (ptr);
1752
1753   /* If VALUE is the result of a malloc-like call, then the area pointed to
1754      PTR is guaranteed to not alias with anything else.  */
1755   if (TREE_CODE (value) == CALL_EXPR
1756       && (call_expr_flags (value) & (ECF_MALLOC | ECF_MAY_BE_ALLOCA)))
1757     set_pt_malloc (ptr);
1758   else
1759     set_pt_anything (ptr);
1760
1761   if (dump_file)
1762     {
1763       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
1764
1765       fprintf (dump_file, "Pointer ");
1766       print_generic_expr (dump_file, ptr, dump_flags);
1767       fprintf (dump_file, " points to ");
1768       if (pi->pt_malloc)
1769         fprintf (dump_file, "malloc space: ");
1770       else
1771         fprintf (dump_file, "an arbitrary address: ");
1772       print_generic_expr (dump_file, value, dump_flags);
1773       fprintf (dump_file, "\n");
1774     }
1775 }
1776
1777
1778 /* If VALUE is of the form &DECL, add DECL to the set of variables
1779    pointed-to by PTR.  Otherwise, add VALUE as a pointed-to expression by
1780    PTR.  AI is as in collect_points_to_info.  */
1781
1782 static void
1783 add_pointed_to_var (struct alias_info *ai, tree ptr, tree value)
1784 {
1785   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
1786   tree pt_var;
1787   size_t uid;
1788
1789   gcc_assert (TREE_CODE (value) == ADDR_EXPR);
1790
1791   pt_var = TREE_OPERAND (value, 0);
1792   if (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (pt_var)) == 'r')
1793     pt_var = get_base_address (pt_var);
1794
1795   if (pt_var && SSA_VAR_P (pt_var))
1796     {
1797       uid = var_ann (pt_var)->uid;
1798       bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, uid);
1799
1800       if (pi->pt_vars == NULL)
1801         pi->pt_vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
1802       bitmap_set_bit (pi->pt_vars, uid);
1803
1804       /* If the variable is a global, mark the pointer as pointing to
1805          global memory (which will make its tag a global variable).  */
1806       if (is_global_var (pt_var))
1807         pi->pt_global_mem = 1;
1808     }
1809 }
1810
1811
1812 /* Callback for walk_use_def_chains to gather points-to information from the
1813    SSA web.
1814    
1815    VAR is an SSA variable or a GIMPLE expression.
1816    
1817    STMT is the statement that generates the SSA variable or, if STMT is a
1818       PHI_NODE, VAR is one of the PHI arguments.
1819
1820    DATA is a pointer to a structure of type ALIAS_INFO.  */
1821
1822 static bool
1823 collect_points_to_info_r (tree var, tree stmt, void *data)
1824 {
1825   struct alias_info *ai = (struct alias_info *) data;
1826
1827   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1828     {
1829       fprintf (dump_file, "Visiting use-def links for ");
1830       print_generic_expr (dump_file, var, dump_flags);
1831       fprintf (dump_file, "\n");
1832     }
1833
1834   switch (TREE_CODE (stmt))
1835     {
1836     case MODIFY_EXPR:
1837       {
1838         tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1839         STRIP_NOPS (rhs);
1840
1841         /* Found P_i = ADDR_EXPR  */
1842         if (TREE_CODE (rhs) == ADDR_EXPR)
1843           add_pointed_to_var (ai, var, rhs);
1844
1845         /* Found P_i = Q_j.  */
1846         else if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
1847                  && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs)))
1848           merge_pointed_to_info (ai, var, rhs);
1849
1850         /* Found P_i = PLUS_EXPR or P_i = MINUS_EXPR  */
1851         else if (TREE_CODE (rhs) == PLUS_EXPR
1852                  || TREE_CODE (rhs) == MINUS_EXPR)
1853           {
1854             tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
1855             tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
1856             
1857             /* Both operands may be of pointer type.  FIXME: Shouldn't
1858                we just expect PTR + OFFSET always?  */
1859             if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1860                 && TREE_CODE (op0) != INTEGER_CST)
1861               {
1862                 if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1863                   merge_pointed_to_info (ai, var, op0);
1864                 else if (TREE_CODE (op0) == ADDR_EXPR)
1865                   add_pointed_to_var (ai, var, op0);
1866                 else
1867                   add_pointed_to_expr (var, op0);
1868               }
1869
1870             if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1))
1871                 && TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1872               {
1873                 if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1874                   merge_pointed_to_info (ai, var, op1);
1875                 else if (TREE_CODE (op1) == ADDR_EXPR)
1876                   add_pointed_to_var (ai, var, op1);
1877                 else
1878                   add_pointed_to_expr (var, op1);
1879               }
1880
1881             /* Neither operand is a pointer?  VAR can be pointing
1882                anywhere.  FIXME: Is this right?  If we get here, we
1883                found PTR = INT_CST + INT_CST.  */
1884             if (!(POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1885                   && TREE_CODE (op0) != INTEGER_CST)
1886                 && !(POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1))
1887                      && TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST))
1888               add_pointed_to_expr (var, rhs);
1889           }
1890
1891         /* Something else.  */
1892         else
1893           add_pointed_to_expr (var, rhs);
1894         break;
1895       }
1896     case ASM_EXPR:
1897       /* Pointers defined by __asm__ statements can point anywhere.  */
1898       set_pt_anything (var);
1899       break;
1900
1901     case NOP_EXPR:
1902       if (IS_EMPTY_STMT (stmt))
1903         {
1904           tree decl = SSA_NAME_VAR (var);
1905           
1906           if (TREE_CODE (decl) == PARM_DECL)
1907             add_pointed_to_expr (var, decl);
1908           else if (DECL_INITIAL (decl))
1909             add_pointed_to_var (ai, var, DECL_INITIAL (decl));
1910           else
1911             add_pointed_to_expr (var, decl);
1912         }
1913       break;
1914     case PHI_NODE:
1915       {
1916         /* It STMT is a PHI node, then VAR is one of its arguments.  The
1917            variable that we are analyzing is the LHS of the PHI node.  */
1918         tree lhs = PHI_RESULT (stmt);
1919
1920         switch (TREE_CODE (var))
1921           {
1922           case ADDR_EXPR:
1923             add_pointed_to_var (ai, lhs, var);
1924             break;
1925             
1926           case SSA_NAME:
1927             merge_pointed_to_info (ai, lhs, var);
1928             break;
1929             
1930           default:
1931             gcc_assert (is_gimple_min_invariant (var));
1932             add_pointed_to_expr (lhs, var);
1933             break;
1934           }
1935         break;
1936       }
1937     default:
1938       gcc_unreachable ();
1939     }
1940   
1941   return false;
1942 }
1943
1944
1945 /* Return true if STMT is an "escape" site from the current function.  Escape
1946    sites those statements which might expose the address of a variable
1947    outside the current function.  STMT is an escape site iff:
1948
1949         1- STMT is a function call, or
1950         2- STMT is an __asm__ expression, or
1951         3- STMT is an assignment to a non-local variable, or
1952         4- STMT is a return statement.
1953
1954    If NUM_CALLS_P is not NULL, the counter is incremented if STMT contains
1955    a function call.  */
1956
1957 static bool
1958 is_escape_site (tree stmt, size_t *num_calls_p)
1959 {
1960   if (get_call_expr_in (stmt) != NULL_TREE)
1961     {
1962       if (num_calls_p)
1963         (*num_calls_p)++;
1964
1965       return true;
1966     }
1967   else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
1968     return true;
1969   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
1970     {
1971       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1972
1973       /* Get to the base of _REF nodes.  */
1974       if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
1975         lhs = get_base_address (lhs);
1976
1977       /* If we couldn't recognize the LHS of the assignment, assume that it
1978          is a non-local store.  */
1979       if (lhs == NULL_TREE)
1980         return true;
1981
1982       /* If the LHS is an SSA name, it can't possibly represent a non-local
1983          memory store.  */
1984       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1985         return false;
1986
1987       /* FIXME: LHS is not an SSA_NAME.  Even if it's an assignment to a
1988          local variables we cannot be sure if it will escape, because we
1989          don't have information about objects not in SSA form.  Need to
1990          implement something along the lines of
1991
1992          J.-D. Choi, M. Gupta, M. J. Serrano, V. C. Sreedhar, and S. P.
1993          Midkiff, ``Escape analysis for java,'' in Proceedings of the
1994          Conference on Object-Oriented Programming Systems, Languages, and
1995          Applications (OOPSLA), pp. 1-19, 1999.  */
1996       return true;
1997     }
1998   else if (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR)
1999     return true;
2000
2001   return false;
2002 }
2003
2004
2005 /* Create a new memory tag of type TYPE.  If IS_TYPE_TAG is true, the tag
2006    is considered to represent all the pointers whose pointed-to types are
2007    in the same alias set class.  Otherwise, the tag represents a single
2008    SSA_NAME pointer variable.  */
2009
2010 static tree
2011 create_memory_tag (tree type, bool is_type_tag)
2012 {
2013   var_ann_t ann;
2014   tree tag = create_tmp_var_raw (type, (is_type_tag) ? "TMT" : "NMT");
2015
2016   /* By default, memory tags are local variables.  Alias analysis will
2017      determine whether they should be considered globals.  */
2018   DECL_CONTEXT (tag) = current_function_decl;
2019
2020   /* If the pointed-to type is volatile, so is the tag.  */
2021   TREE_THIS_VOLATILE (tag) = TREE_THIS_VOLATILE (type);
2022
2023   /* Memory tags are by definition addressable.  This also prevents
2024      is_gimple_ref frome confusing memory tags with optimizable
2025      variables.  */
2026   TREE_ADDRESSABLE (tag) = 1;
2027
2028   ann = get_var_ann (tag);
2029   ann->mem_tag_kind = (is_type_tag) ? TYPE_TAG : NAME_TAG;
2030   ann->type_mem_tag = NULL_TREE;
2031
2032   /* Add the tag to the symbol table.  */
2033   add_referenced_tmp_var (tag);
2034
2035   return tag;
2036 }
2037
2038
2039 /* Create a name memory tag to represent a specific SSA_NAME pointer P_i.
2040    This is used if P_i has been found to point to a specific set of
2041    variables or to a non-aliased memory location like the address returned
2042    by malloc functions.  */
2043
2044 static tree
2045 get_nmt_for (tree ptr)
2046 {
2047   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
2048   tree tag = pi->name_mem_tag;
2049
2050   if (tag == NULL_TREE)
2051     tag = create_memory_tag (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)), false);
2052
2053   /* If PTR is a PARM_DECL, it points to a global variable or malloc,
2054      then its name tag should be considered a global variable.  */
2055   if (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (ptr)) == PARM_DECL
2056       || pi->pt_malloc
2057       || pi->pt_global_mem)
2058     mark_call_clobbered (tag);
2059
2060   return tag;
2061 }
2062
2063
2064 /* Return the type memory tag associated to pointer PTR.  A memory tag is an
2065    artificial variable that represents the memory location pointed-to by
2066    PTR.  It is used to model the effects of pointer de-references on
2067    addressable variables.
2068    
2069    AI points to the data gathered during alias analysis.  This function
2070    populates the array AI->POINTERS.  */
2071
2072 static tree
2073 get_tmt_for (tree ptr, struct alias_info *ai)
2074 {
2075   size_t i;
2076   tree tag;
2077   tree tag_type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr));
2078   HOST_WIDE_INT tag_set = get_alias_set (tag_type);
2079
2080   /* To avoid creating unnecessary memory tags, only create one memory tag
2081      per alias set class.  Note that it may be tempting to group
2082      memory tags based on conflicting alias sets instead of
2083      equivalence.  That would be wrong because alias sets are not
2084      necessarily transitive (as demonstrated by the libstdc++ test
2085      23_containers/vector/cons/4.cc).  Given three alias sets A, B, C
2086      such that conflicts (A, B) == true and conflicts (A, C) == true,
2087      it does not necessarily follow that conflicts (B, C) == true.  */
2088   for (i = 0, tag = NULL_TREE; i < ai->num_pointers; i++)
2089     {
2090       struct alias_map_d *curr = ai->pointers[i];
2091       if (tag_set == curr->set)
2092         {
2093           tag = var_ann (curr->var)->type_mem_tag;
2094           break;
2095         }
2096     }
2097
2098   /* If VAR cannot alias with any of the existing memory tags, create a new
2099      tag for PTR and add it to the POINTERS array.  */
2100   if (tag == NULL_TREE)
2101     {
2102       struct alias_map_d *alias_map;
2103
2104       /* If PTR did not have a type tag already, create a new TMT.*
2105          artificial variable representing the memory location
2106          pointed-to by PTR.  */
2107       if (var_ann (ptr)->type_mem_tag == NULL_TREE)
2108         tag = create_memory_tag (tag_type, true);
2109       else
2110         tag = var_ann (ptr)->type_mem_tag;
2111
2112       /* Add PTR to the POINTERS array.  Note that we are not interested in
2113          PTR's alias set.  Instead, we cache the alias set for the memory that
2114          PTR points to.  */
2115       alias_map = xcalloc (1, sizeof (*alias_map));
2116       alias_map->var = ptr;
2117       alias_map->set = tag_set;
2118       ai->pointers[ai->num_pointers++] = alias_map;
2119     }
2120
2121   /* Make sure that the type tag has the same alias set as the
2122      pointed-to type.  */
2123   gcc_assert (tag_set == get_alias_set (tag));
2124
2125   return tag;
2126 }
2127
2128
2129 /* Create GLOBAL_VAR, an artificial global variable to act as a
2130    representative of all the variables that may be clobbered by function
2131    calls.  */
2132
2133 static void
2134 create_global_var (void)
2135 {
2136   global_var = build_decl (VAR_DECL, get_identifier (".GLOBAL_VAR"),
2137                            size_type_node);
2138   DECL_ARTIFICIAL (global_var) = 1;
2139   TREE_READONLY (global_var) = 0;
2140   DECL_EXTERNAL (global_var) = 1;
2141   TREE_STATIC (global_var) = 1;
2142   TREE_USED (global_var) = 1;
2143   DECL_CONTEXT (global_var) = NULL_TREE;
2144   TREE_THIS_VOLATILE (global_var) = 0;
2145   TREE_ADDRESSABLE (global_var) = 0;
2146
2147   add_referenced_tmp_var (global_var);
2148   bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (global_var)->uid);
2149 }
2150
2151
2152 /* Dump alias statistics on FILE.  */
2153
2154 static void 
2155 dump_alias_stats (FILE *file)
2156 {
2157   const char *funcname
2158     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2159   fprintf (file, "\nAlias statistics for %s\n\n", funcname);
2160   fprintf (file, "Total alias queries:\t%u\n", alias_stats.alias_queries);
2161   fprintf (file, "Total alias mayalias results:\t%u\n", 
2162            alias_stats.alias_mayalias);
2163   fprintf (file, "Total alias noalias results:\t%u\n",
2164            alias_stats.alias_noalias);
2165   fprintf (file, "Total simple queries:\t%u\n",
2166            alias_stats.simple_queries);
2167   fprintf (file, "Total simple resolved:\t%u\n",
2168            alias_stats.simple_resolved);
2169   fprintf (file, "Total TBAA queries:\t%u\n",
2170            alias_stats.tbaa_queries);
2171   fprintf (file, "Total TBAA resolved:\t%u\n",
2172            alias_stats.tbaa_resolved);
2173 }
2174   
2175
2176 /* Dump alias information on FILE.  */
2177
2178 void
2179 dump_alias_info (FILE *file)
2180 {
2181   size_t i;
2182   const char *funcname
2183     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2184
2185   fprintf (file, "\nFlow-insensitive alias information for %s\n\n", funcname);
2186
2187   fprintf (file, "Aliased symbols\n\n");
2188   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2189     {
2190       tree var = referenced_var (i);
2191       if (may_be_aliased (var))
2192         dump_variable (file, var);
2193     }
2194
2195   fprintf (file, "\nDereferenced pointers\n\n");
2196   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2197     {
2198       tree var = referenced_var (i);
2199       var_ann_t ann = var_ann (var);
2200       if (ann->type_mem_tag)
2201         dump_variable (file, var);
2202     }
2203
2204   fprintf (file, "\nType memory tags\n\n");
2205   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2206     {
2207       tree var = referenced_var (i);
2208       var_ann_t ann = var_ann (var);
2209       if (ann->mem_tag_kind == TYPE_TAG)
2210         dump_variable (file, var);
2211     }
2212
2213   fprintf (file, "\n\nFlow-sensitive alias information for %s\n\n", funcname);
2214
2215   fprintf (file, "SSA_NAME pointers\n\n");
2216   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
2217     {
2218       tree ptr = ssa_name (i);
2219       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2220       if (!SSA_NAME_IN_FREE_LIST (ptr)
2221           && pi
2222           && pi->name_mem_tag)
2223         dump_points_to_info_for (file, ptr);
2224     }
2225
2226   fprintf (file, "\nName memory tags\n\n");
2227   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2228     {
2229       tree var = referenced_var (i);
2230       var_ann_t ann = var_ann (var);
2231       if (ann->mem_tag_kind == NAME_TAG)
2232         dump_variable (file, var);
2233     }
2234
2235   fprintf (file, "\n");
2236 }
2237
2238
2239 /* Dump alias information on stderr.  */
2240
2241 void
2242 debug_alias_info (void)
2243 {
2244   dump_alias_info (stderr);
2245 }
2246
2247
2248 /* Return the alias information associated with pointer T.  It creates a
2249    new instance if none existed.  */
2250
2251 static struct ptr_info_def *
2252 get_ptr_info (tree t)
2253 {
2254   struct ptr_info_def *pi;
2255
2256   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)));
2257
2258   pi = SSA_NAME_PTR_INFO (t);
2259   if (pi == NULL)
2260     {
2261       pi = ggc_alloc (sizeof (*pi));
2262       memset ((void *)pi, 0, sizeof (*pi));
2263       SSA_NAME_PTR_INFO (t) = pi;
2264     }
2265
2266   return pi;
2267 }
2268
2269
2270 /* Dump points-to information for SSA_NAME PTR into FILE.  */
2271
2272 void
2273 dump_points_to_info_for (FILE *file, tree ptr)
2274 {
2275   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2276
2277   print_generic_expr (file, ptr, dump_flags);
2278
2279   if (pi)
2280     {
2281       if (pi->name_mem_tag)
2282         {
2283           fprintf (file, ", name memory tag: ");
2284           print_generic_expr (file, pi->name_mem_tag, dump_flags);
2285         }
2286
2287       if (pi->is_dereferenced)
2288         fprintf (file, ", is dereferenced");
2289
2290       if (pi->value_escapes_p)
2291         fprintf (file, ", its value escapes");
2292
2293       if (pi->pt_anything)
2294         fprintf (file, ", points-to anything");
2295
2296       if (pi->pt_malloc)
2297         fprintf (file, ", points-to malloc");
2298
2299       if (pi->pt_vars)
2300         {
2301           unsigned ix;
2302
2303           fprintf (file, ", points-to vars: { ");
2304           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, ix,
2305               {
2306                 print_generic_expr (file, referenced_var (ix), dump_flags);
2307                 fprintf (file, " ");
2308               });
2309           fprintf (file, "}");
2310         }
2311     }
2312
2313   fprintf (file, "\n");
2314 }
2315
2316
2317 /* Dump points-to information for VAR into stderr.  */
2318
2319 void
2320 debug_points_to_info_for (tree var)
2321 {
2322   dump_points_to_info_for (stderr, var);
2323 }
2324
2325
2326 /* Dump points-to information into FILE.  NOTE: This function is slow, as
2327    it needs to traverse the whole CFG looking for pointer SSA_NAMEs.  */
2328
2329 void
2330 dump_points_to_info (FILE *file)
2331 {
2332   basic_block bb;
2333   block_stmt_iterator si;
2334   size_t i;
2335   ssa_op_iter iter;
2336   const char *fname =
2337     lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2338
2339   fprintf (file, "\n\nPointed-to sets for pointers in %s\n\n", fname);
2340
2341   /* First dump points-to information for the default definitions of
2342      pointer variables.  This is necessary because default definitions are
2343      not part of the code.  */
2344   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2345     {
2346       tree var = referenced_var (i);
2347       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
2348         {
2349           var_ann_t ann = var_ann (var);
2350           if (ann->default_def)
2351             dump_points_to_info_for (file, ann->default_def);
2352         }
2353     }
2354
2355   /* Dump points-to information for every pointer defined in the program.  */
2356   FOR_EACH_BB (bb)
2357     {
2358       tree phi;
2359
2360       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2361         {
2362           tree ptr = PHI_RESULT (phi);
2363           if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
2364             dump_points_to_info_for (file, ptr);
2365         }
2366
2367         for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
2368           {
2369             tree stmt = bsi_stmt (si);
2370             tree def;
2371             FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
2372               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (def)))
2373                 dump_points_to_info_for (file, def);
2374           }
2375     }
2376
2377   fprintf (file, "\n");
2378 }
2379
2380
2381 /* Dump points-to info pointed by PTO into STDERR.  */
2382
2383 void
2384 debug_points_to_info (void)
2385 {
2386   dump_points_to_info (stderr);
2387 }
2388
2389 /* Dump to FILE the list of variables that may be aliasing VAR.  */
2390
2391 void
2392 dump_may_aliases_for (FILE *file, tree var)
2393 {
2394   varray_type aliases;
2395   
2396   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
2397     var = SSA_NAME_VAR (var);
2398
2399   aliases = var_ann (var)->may_aliases;
2400   if (aliases)
2401     {
2402       size_t i;
2403       fprintf (file, "{ ");
2404       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); i++)
2405         {
2406           print_generic_expr (file, VARRAY_TREE (aliases, i), dump_flags);
2407           fprintf (file, " ");
2408         }
2409       fprintf (file, "}");
2410     }
2411 }
2412
2413
2414 /* Dump to stderr the list of variables that may be aliasing VAR.  */
2415
2416 void
2417 debug_may_aliases_for (tree var)
2418 {
2419   dump_may_aliases_for (stderr, var);
2420 }
2421
2422 /* Return true if VAR may be aliased.  */
2423
2424 bool
2425 may_be_aliased (tree var)
2426 {
2427   /* Obviously.  */
2428   if (TREE_ADDRESSABLE (var))
2429     return true;
2430
2431   /* Globally visible variables can have their addresses taken by other
2432      translation units.  */
2433   if (DECL_EXTERNAL (var) || TREE_PUBLIC (var))
2434     return true;
2435
2436   /* Automatic variables can't have their addresses escape any other way.
2437      This must be after the check for global variables, as extern declarations
2438      do not have TREE_STATIC set.  */
2439   if (!TREE_STATIC (var))
2440     return false;
2441
2442   /* If we're in unit-at-a-time mode, then we must have seen all occurrences
2443      of address-of operators, and so we can trust TREE_ADDRESSABLE.  Otherwise
2444      we can only be sure the variable isn't addressable if it's local to the
2445      current function.  */
2446   if (flag_unit_at_a_time)
2447     return false;
2448   if (decl_function_context (var) == current_function_decl)
2449     return false;
2450
2451   return true;
2452 }
2453