OSDN Git Service

* tree-ssa-alias.c (compute_points_to_and_addr_escape): If a
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-alias.c
1 /* Alias analysis for trees.
2    Copyright (C) 2004 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
20 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "tm_p.h"
29 #include "hard-reg-set.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "timevar.h"
32 #include "expr.h"
33 #include "ggc.h"
34 #include "langhooks.h"
35 #include "flags.h"
36 #include "function.h"
37 #include "diagnostic.h"
38 #include "tree-dump.h"
39 #include "tree-gimple.h"
40 #include "tree-flow.h"
41 #include "tree-inline.h"
42 #include "tree-alias-common.h"
43 #include "tree-pass.h"
44 #include "convert.h"
45 #include "params.h"
46
47
48 /* Structure to map a variable to its alias set and keep track of the
49    virtual operands that will be needed to represent it.  */
50 struct alias_map_d
51 {
52   /* Variable and its alias set.  */
53   tree var;
54   HOST_WIDE_INT set;
55
56   /* Total number of virtual operands that will be needed to represent
57      all the aliases of VAR.  */
58   long total_alias_vops;
59
60   /* Nonzero if the aliases for this memory tag have been grouped
61      already.  Used in group_aliases.  */
62   unsigned int grouped_p : 1;
63
64   /* Set of variables aliased with VAR.  This is the exact same
65      information contained in VAR_ANN (VAR)->MAY_ALIASES, but in
66      bitmap form to speed up alias grouping.  */
67   sbitmap may_aliases;
68 };
69
70
71 /* Alias information used by compute_may_aliases and its helpers.  */
72 struct alias_info
73 {
74   /* SSA names visited while collecting points-to information.  If bit I
75      is set, it means that SSA variable with version I has already been
76      visited.  */
77   bitmap ssa_names_visited;
78
79   /* Array of SSA_NAME pointers processed by the points-to collector.  */
80   varray_type processed_ptrs;
81
82   /* Variables whose address is still needed.  */
83   bitmap addresses_needed;
84
85   /* ADDRESSABLE_VARS contains all the global variables and locals that
86      have had their address taken.  */
87   struct alias_map_d **addressable_vars;
88   size_t num_addressable_vars;
89
90   /* POINTERS contains all the _DECL pointers with unique memory tags
91      that have been referenced in the program.  */
92   struct alias_map_d **pointers;
93   size_t num_pointers;
94
95   /* Number of function calls found in the program.  */
96   size_t num_calls_found;
97
98   /* Array of counters to keep track of how many times each pointer has
99      been dereferenced in the program.  This is used by the alias grouping
100      heuristic in compute_flow_insensitive_aliasing.  */
101   varray_type num_references;
102
103   /* Total number of virtual operands that will be needed to represent
104      all the aliases of all the pointers found in the program.  */
105   long total_alias_vops;
106
107   /* Variables that have been written to.  */
108   bitmap written_vars;
109
110   /* Pointers that have been used in an indirect store operation.  */
111   bitmap dereferenced_ptrs_store;
112
113   /* Pointers that have been used in an indirect load operation.  */
114   bitmap dereferenced_ptrs_load;
115 };
116
117
118 /* Counters used to display statistics on alias analysis.  */
119 struct alias_stats_d
120 {
121   unsigned int alias_queries;
122   unsigned int alias_mayalias;
123   unsigned int alias_noalias;
124   unsigned int simple_queries;
125   unsigned int simple_resolved;
126   unsigned int tbaa_queries;
127   unsigned int tbaa_resolved;
128   unsigned int pta_queries;
129   unsigned int pta_resolved;
130 };
131
132
133 /* Local variables.  */
134 static struct alias_stats_d alias_stats;
135
136 /* Local functions.  */
137 static void compute_flow_insensitive_aliasing (struct alias_info *);
138 static void dump_alias_stats (FILE *);
139 static bool may_alias_p (tree, HOST_WIDE_INT, tree, HOST_WIDE_INT);
140 static tree create_memory_tag (tree type, bool is_type_tag);
141 static tree get_tmt_for (tree, struct alias_info *);
142 static tree get_nmt_for (tree);
143 static void add_may_alias (tree, tree);
144 static void replace_may_alias (tree, size_t, tree);
145 static struct alias_info *init_alias_info (void);
146 static void delete_alias_info (struct alias_info *);
147 static void compute_points_to_and_addr_escape (struct alias_info *);
148 static void compute_flow_sensitive_aliasing (struct alias_info *);
149 static void setup_pointers_and_addressables (struct alias_info *);
150 static bool collect_points_to_info_r (tree, tree, void *);
151 static bool is_escape_site (tree, size_t *);
152 static void add_pointed_to_var (struct alias_info *, tree, tree);
153 static void add_pointed_to_expr (tree, tree);
154 static void create_global_var (void);
155 static void collect_points_to_info_for (struct alias_info *, tree);
156 static bool ptr_is_dereferenced_by (tree, tree, bool *);
157 static void maybe_create_global_var (struct alias_info *ai);
158 static void group_aliases (struct alias_info *);
159 static struct ptr_info_def *get_ptr_info (tree t);
160 static void set_pt_anything (tree ptr);
161 static void set_pt_malloc (tree ptr);
162
163 /* Global declarations.  */
164
165 /* Call clobbered variables in the function.  If bit I is set, then
166    REFERENCED_VARS (I) is call-clobbered.  */
167 bitmap call_clobbered_vars;
168
169 /* Addressable variables in the function.  If bit I is set, then
170    REFERENCED_VARS (I) has had its address taken.  Note that
171    CALL_CLOBBERED_VARS and ADDRESSABLE_VARS are not related.  An
172    addressable variable is not necessarily call-clobbered (e.g., a
173    local addressable whose address does not escape) and not all
174    call-clobbered variables are addressable (e.g., a local static
175    variable).  */
176 bitmap addressable_vars;
177
178 /* When the program has too many call-clobbered variables and call-sites,
179    this variable is used to represent the clobbering effects of function
180    calls.  In these cases, all the call clobbered variables in the program
181    are forced to alias this variable.  This reduces compile times by not
182    having to keep track of too many V_MAY_DEF expressions at call sites.  */
183 tree global_var;
184
185
186 /* Compute may-alias information for every variable referenced in function
187    FNDECL.
188
189    Alias analysis proceeds in 3 main phases:
190
191    1- Points-to and escape analysis.
192
193    This phase walks the use-def chains in the SSA web looking for three
194    things:
195
196         * Assignments of the form P_i = &VAR
197         * Assignments of the form P_i = malloc()
198         * Pointers and ADDR_EXPR that escape the current function.
199
200    The concept of 'escaping' is the same one used in the Java world.  When
201    a pointer or an ADDR_EXPR escapes, it means that it has been exposed
202    outside of the current function.  So, assignment to global variables,
203    function arguments and returning a pointer are all escape sites.
204
205    This is where we are currently limited.  Since not everything is renamed
206    into SSA, we lose track of escape properties when a pointer is stashed
207    inside a field in a structure, for instance.  In those cases, we are
208    assuming that the pointer does escape.
209
210    We use escape analysis to determine whether a variable is
211    call-clobbered.  Simply put, if an ADDR_EXPR escapes, then the variable
212    is call-clobbered.  If a pointer P_i escapes, then all the variables
213    pointed-to by P_i (and its memory tag) also escape.
214
215    2- Compute flow-sensitive aliases
216
217    We have two classes of memory tags.  Memory tags associated with the
218    pointed-to data type of the pointers in the program.  These tags are
219    called "type memory tag" (TMT).  The other class are those associated
220    with SSA_NAMEs, called "name memory tag" (NMT). The basic idea is that
221    when adding operands for an INDIRECT_REF *P_i, we will first check
222    whether P_i has a name tag, if it does we use it, because that will have
223    more precise aliasing information.  Otherwise, we use the standard type
224    tag.
225
226    In this phase, we go through all the pointers we found in points-to
227    analysis and create alias sets for the name memory tags associated with
228    each pointer P_i.  If P_i escapes, we mark call-clobbered the variables
229    it points to and its tag.
230
231
232    3- Compute flow-insensitive aliases
233
234    This pass will compare the alias set of every type memory tag and every
235    addressable variable found in the program.  Given a type memory tag TMT
236    and an addressable variable V.  If the alias sets of TMT and V conflict
237    (as computed by may_alias_p), then V is marked as an alias tag and added
238    to the alias set of TMT.
239
240    For instance, consider the following function:
241
242             foo (int i)
243             {
244               int *p, *q, a, b;
245             
246               if (i > 10)
247                 p = &a;
248               else
249                 q = &b;
250             
251               *p = 3;
252               *q = 5;
253               a = b + 2;
254               return *p;
255             }
256
257    After aliasing analysis has finished, the type memory tag for pointer
258    'p' will have two aliases, namely variables 'a' and 'b'.  Every time
259    pointer 'p' is dereferenced, we want to mark the operation as a
260    potential reference to 'a' and 'b'.
261
262             foo (int i)
263             {
264               int *p, a, b;
265
266               if (i_2 > 10)
267                 p_4 = &a;
268               else
269                 p_6 = &b;
270               # p_1 = PHI <p_4(1), p_6(2)>;
271
272               # a_7 = V_MAY_DEF <a_3>;
273               # b_8 = V_MAY_DEF <b_5>;
274               *p_1 = 3;
275
276               # a_9 = V_MAY_DEF <a_7>
277               # VUSE <b_8>
278               a_9 = b_8 + 2;
279
280               # VUSE <a_9>;
281               # VUSE <b_8>;
282               return *p_1;
283             }
284
285    In certain cases, the list of may aliases for a pointer may grow too
286    large.  This may cause an explosion in the number of virtual operands
287    inserted in the code.  Resulting in increased memory consumption and
288    compilation time.
289
290    When the number of virtual operands needed to represent aliased
291    loads and stores grows too large (configurable with @option{--param
292    max-aliased-vops}), alias sets are grouped to avoid severe
293    compile-time slow downs and memory consumption.  See group_aliases.  */
294
295 static void
296 compute_may_aliases (void)
297 {
298   struct alias_info *ai;
299   
300   memset (&alias_stats, 0, sizeof (alias_stats));
301
302   /* Initialize aliasing information.  */
303   ai = init_alias_info ();
304
305   /* For each pointer P_i, determine the sets of variables that P_i may
306      point-to.  For every addressable variable V, determine whether the
307      address of V escapes the current function, making V call-clobbered
308      (i.e., whether &V is stored in a global variable or if its passed as a
309      function call argument).  */
310   compute_points_to_and_addr_escape (ai);
311
312   /* Collect all pointers and addressable variables, compute alias sets,
313      create memory tags for pointers and promote variables whose address is
314      not needed anymore.  */
315   setup_pointers_and_addressables (ai);
316
317   /* Compute flow-sensitive, points-to based aliasing for all the name
318      memory tags.  Note that this pass needs to be done before flow
319      insensitive analysis because it uses the points-to information
320      gathered before to mark call-clobbered type tags.  */
321   compute_flow_sensitive_aliasing (ai);
322
323   /* Compute type-based flow-insensitive aliasing for all the type
324      memory tags.  */
325   compute_flow_insensitive_aliasing (ai);
326
327   /* If the program has too many call-clobbered variables and/or function
328      calls, create .GLOBAL_VAR and use it to model call-clobbering
329      semantics at call sites.  This reduces the number of virtual operands
330      considerably, improving compile times at the expense of lost
331      aliasing precision.  */
332   maybe_create_global_var (ai);
333
334   /* Debugging dumps.  */
335   if (dump_file)
336     {
337       dump_referenced_vars (dump_file);
338       if (dump_flags & TDF_STATS)
339         dump_alias_stats (dump_file);
340       dump_points_to_info (dump_file);
341       dump_alias_info (dump_file);
342     }
343
344   /* Deallocate memory used by aliasing data structures.  */
345   delete_alias_info (ai);
346 }
347
348 struct tree_opt_pass pass_may_alias = 
349 {
350   "alias",                              /* name */
351   NULL,                                 /* gate */
352   compute_may_aliases,                  /* execute */
353   NULL,                                 /* sub */
354   NULL,                                 /* next */
355   0,                                    /* static_pass_number */
356   TV_TREE_MAY_ALIAS,                    /* tv_id */
357   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_pta,       /* properties_required */
358   PROP_alias,                           /* properties_provided */
359   0,                                    /* properties_destroyed */
360   0,                                    /* todo_flags_start */
361   TODO_dump_func | TODO_rename_vars
362     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa  /* todo_flags_finish */
363 };
364
365
366 /* Initialize the data structures used for alias analysis.  */
367
368 static struct alias_info *
369 init_alias_info (void)
370 {
371   struct alias_info *ai;
372   static bool aliases_computed_p = false;
373
374   ai = xcalloc (1, sizeof (struct alias_info));
375   ai->ssa_names_visited = BITMAP_XMALLOC ();
376   VARRAY_TREE_INIT (ai->processed_ptrs, 50, "processed_ptrs");
377   ai->addresses_needed = BITMAP_XMALLOC ();
378   VARRAY_UINT_INIT (ai->num_references, num_referenced_vars, "num_references");
379   ai->written_vars = BITMAP_XMALLOC ();
380   ai->dereferenced_ptrs_store = BITMAP_XMALLOC ();
381   ai->dereferenced_ptrs_load = BITMAP_XMALLOC ();
382
383   /* If aliases have been computed before, clear existing information.  */
384   if (aliases_computed_p)
385     {
386       size_t i;
387
388       /* Clear the call-clobbered set.  We are going to re-discover
389           call-clobbered variables.  */
390       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i,
391         {
392           tree var = referenced_var (i);
393           DECL_NEEDS_TO_LIVE_IN_MEMORY_INTERNAL (var) = 0;
394
395           /* Variables that are intrinsically call-clobbered (globals,
396              local statics, etc) will not be marked by the aliasing
397              code, so we can't remove them from CALL_CLOBBERED_VARS.  */
398           if (!is_call_clobbered (var))
399             bitmap_clear_bit (call_clobbered_vars, var_ann (var)->uid);
400         });
401
402       /* Similarly, clear the set of addressable variables.  In this
403          case, we can just clear the set because addressability is
404          only computed here.  */
405       bitmap_clear (addressable_vars);
406
407       /* Clear flow-insensitive alias information from each symbol.  */
408       for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
409         {
410           var_ann_t ann = var_ann (referenced_var (i));
411           ann->is_alias_tag = 0;
412           ann->may_aliases = NULL;
413         }
414
415       /* Clear flow-sensitive points-to information from each SSA name.  */
416       for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
417         {
418           tree name = ssa_name (i);
419
420           if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (name)))
421             continue;
422
423           if (SSA_NAME_PTR_INFO (name))
424             {
425               struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (name);
426
427               /* Clear all the flags but keep the name tag to
428                  avoid creating new temporaries unnecessarily.  If
429                  this pointer is found to point to a subset or
430                  superset of its former points-to set, then a new
431                  tag will need to be created in create_name_tags.  */
432               pi->pt_anything = 0;
433               pi->pt_malloc = 0;
434               pi->value_escapes_p = 0;
435               pi->is_dereferenced = 0;
436               if (pi->pt_vars)
437                 bitmap_clear (pi->pt_vars);
438             }
439         }
440     }
441
442   /* Next time, we will need to reset alias information.  */
443   aliases_computed_p = true;
444
445   return ai;
446 }
447
448
449 /* Deallocate memory used by alias analysis.  */
450
451 static void
452 delete_alias_info (struct alias_info *ai)
453 {
454   size_t i;
455
456   BITMAP_XFREE (ai->ssa_names_visited);
457   ai->processed_ptrs = NULL;
458   BITMAP_XFREE (ai->addresses_needed);
459
460   for (i = 0; i < ai->num_addressable_vars; i++)
461     {
462       sbitmap_free (ai->addressable_vars[i]->may_aliases);
463       free (ai->addressable_vars[i]);
464     }
465   free (ai->addressable_vars);
466
467   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
468     {
469       sbitmap_free (ai->pointers[i]->may_aliases);
470       free (ai->pointers[i]);
471     }
472   free (ai->pointers);
473
474   ai->num_references = NULL;
475   BITMAP_XFREE (ai->written_vars);
476   BITMAP_XFREE (ai->dereferenced_ptrs_store);
477   BITMAP_XFREE (ai->dereferenced_ptrs_load);
478
479   free (ai);
480 }
481
482
483 /* Walk use-def chains for pointer PTR to determine what variables is PTR
484    pointing to.  */
485
486 static void
487 collect_points_to_info_for (struct alias_info *ai, tree ptr)
488 {
489 #if defined ENABLE_CHECKING
490   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
491     abort ();
492 #endif
493
494   if (!bitmap_bit_p (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (ptr)))
495     {
496       bitmap_set_bit (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (ptr));
497       walk_use_def_chains (ptr, collect_points_to_info_r, ai, true);
498       VARRAY_PUSH_TREE (ai->processed_ptrs, ptr);
499     }
500 }
501
502
503 /* Helper for ptr_is_dereferenced_by.  Called by walk_tree to look for
504    INDIRECT_REF nodes for the pointer passed in DATA.  */
505
506 static tree
507 find_ptr_dereference (tree *tp, int *walk_subtrees ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
508 {
509   tree ptr = (tree) data;
510
511   if (TREE_CODE (*tp) == INDIRECT_REF
512       && TREE_OPERAND (*tp, 0) == ptr)
513     return *tp;
514
515   return NULL_TREE;
516 }
517
518
519 /* Return true if STMT contains INDIRECT_REF <PTR>.  *IS_STORE is set
520    to 'true' if the dereference is on the LHS of an assignment.  */
521
522 static bool
523 ptr_is_dereferenced_by (tree ptr, tree stmt, bool *is_store)
524 {
525   *is_store = false;
526
527   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
528       || (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR
529           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == MODIFY_EXPR))
530     {
531       tree e, lhs, rhs;
532
533       e = (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR) ? TREE_OPERAND (stmt, 0) : stmt;
534       lhs = TREE_OPERAND (e, 0);
535       rhs = TREE_OPERAND (e, 1);
536
537       if (EXPR_P (lhs)
538           && walk_tree (&lhs, find_ptr_dereference, ptr, NULL))
539         {
540           *is_store = true;
541           return true;
542         }
543       else if (EXPR_P (rhs)
544                && walk_tree (&rhs, find_ptr_dereference, ptr, NULL))
545         {
546           return true;
547         }
548     }
549   else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
550     {
551       if (walk_tree (&ASM_OUTPUTS (stmt), find_ptr_dereference, ptr, NULL)
552           || walk_tree (&ASM_CLOBBERS (stmt), find_ptr_dereference, ptr, NULL))
553         {
554           *is_store = true;
555           return true;
556         }
557       else if (walk_tree (&ASM_INPUTS (stmt), find_ptr_dereference, ptr, NULL))
558         {
559           return true;
560         }
561     }
562
563   return false;
564 }
565
566
567 /* Traverse use-def links for all the pointers in the program to collect
568    address escape and points-to information.
569    
570    This is loosely based on the same idea described in R. Hasti and S.
571    Horwitz, ``Using static single assignment form to improve
572    flow-insensitive pointer analysis,'' in SIGPLAN Conference on
573    Programming Language Design and Implementation, pp. 97-105, 1998.  */
574
575 static void
576 compute_points_to_and_addr_escape (struct alias_info *ai)
577 {
578   basic_block bb;
579   size_t i;
580
581   timevar_push (TV_TREE_PTA);
582
583   FOR_EACH_BB (bb)
584     {
585       bb_ann_t block_ann = bb_ann (bb);
586       block_stmt_iterator si;
587
588       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
589         {
590           use_optype uses;
591           def_optype defs;
592           v_may_def_optype v_may_defs;
593           v_must_def_optype v_must_defs;
594           stmt_ann_t ann;
595           bitmap addr_taken;
596           tree stmt = bsi_stmt (si);
597           bool stmt_escapes_p = is_escape_site (stmt, &ai->num_calls_found);
598
599           /* Mark all the variables whose address are taken by the
600              statement.  Note that this will miss all the addresses taken
601              in PHI nodes (those are discovered while following the use-def
602              chains).  */
603           get_stmt_operands (stmt);
604           addr_taken = addresses_taken (stmt);
605           if (addr_taken)
606             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (addr_taken, 0, i,
607                 {
608                   tree var = referenced_var (i);
609                   bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, var_ann (var)->uid);
610                   if (stmt_escapes_p)
611                     mark_call_clobbered (var);
612                 });
613
614           if (stmt_escapes_p)
615             block_ann->has_escape_site = 1;
616
617           /* Special case for silly ADDR_EXPR tricks
618              (gcc.c-torture/unsorted/pass.c).  If this statement is an
619              assignment to a non-pointer variable and the RHS takes the
620              address of a variable, assume that the variable on the RHS is
621              call-clobbered.  We could add the LHS to the list of
622              "pointers" and follow it to see if it really escapes, but it's
623              not worth the pain.  */
624           if (addr_taken
625               && TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
626               && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (stmt, 0))))
627             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (addr_taken, 0, i,
628                 {
629                   tree var = referenced_var (i);
630                   mark_call_clobbered (var);
631                 });
632
633           ann = stmt_ann (stmt);
634           uses = USE_OPS (ann);
635           for (i = 0; i < NUM_USES (uses); i++)
636             {
637               tree op = USE_OP (uses, i);
638               var_ann_t v_ann = var_ann (SSA_NAME_VAR (op));
639               struct ptr_info_def *pi;
640               bool is_store;
641
642               /* If the operand's variable may be aliased, keep track
643                  of how many times we've referenced it.  This is used
644                  for alias grouping in compute_flow_sensitive_aliasing.
645                  Note that we don't need to grow AI->NUM_REFERENCES
646                  because we are processing regular variables, not
647                  memory tags (the array's initial size is set to
648                  NUM_REFERENCED_VARS).  */
649               if (may_be_aliased (SSA_NAME_VAR (op)))
650                 (VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid))++;
651
652               if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
653                 continue;
654
655               collect_points_to_info_for (ai, op);
656
657               pi =  SSA_NAME_PTR_INFO (op);
658               if (ptr_is_dereferenced_by (op, stmt, &is_store))
659                 {
660                   /* If we found OP to point to a set of variables or
661                      malloc, then mark it as being dereferenced.  In a
662                      subsequent pass, dereferenced pointers that point
663                      to a set of variables will be assigned a name tag
664                      to alias all the variables OP points to.  */
665                   if (pi->pt_malloc || pi->pt_vars)
666                     pi->is_dereferenced = 1;
667
668                   /* Keep track of how many time we've dereferenced each
669                      pointer.  Again, we don't need to grow
670                      AI->NUM_REFERENCES because we're processing
671                      existing program variables.  */
672                   (VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid))++;
673
674                   /* If this is a store operation, mark OP as being
675                      dereferenced to store, otherwise mark it as being
676                      dereferenced to load.  */
677                   if (is_store)
678                     bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid);
679                   else
680                     bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_load, v_ann->uid);
681                 }
682               else if (stmt_escapes_p)
683                 {
684                   /* Note that even if STMT is an escape point, pointer OP
685                      will not escape if it is being dereferenced.  That's
686                      why we only check for escape points if OP is not
687                      dereferenced by STMT.  */
688                   pi->value_escapes_p = 1;
689
690                   /* If the statement makes a function call, assume
691                      that pointer OP will be dereferenced in a store
692                      operation inside the called function.  */
693                   if (get_call_expr_in (stmt))
694                     {
695                       bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid);
696                       pi->is_dereferenced = 1;
697                     }
698                 }
699             }
700
701           /* Update reference counter for definitions to any
702              potentially aliased variable.  This is used in the alias
703              grouping heuristics.  */
704           defs = DEF_OPS (ann);
705           for (i = 0; i < NUM_DEFS (defs); i++)
706             {
707               tree op = DEF_OP (defs, i);
708               tree var = SSA_NAME_VAR (op);
709               var_ann_t ann = var_ann (var);
710               bitmap_set_bit (ai->written_vars, ann->uid);
711               if (may_be_aliased (var))
712                 (VARRAY_UINT (ai->num_references, ann->uid))++;
713             }
714
715           /* Mark variables in V_MAY_DEF operands as being written to.  */
716           v_may_defs = V_MAY_DEF_OPS (ann);
717           for (i = 0; i < NUM_V_MAY_DEFS (v_may_defs); i++)
718             {
719               tree op = V_MAY_DEF_OP (v_may_defs, i);
720               tree var = SSA_NAME_VAR (op);
721               var_ann_t ann = var_ann (var);
722               bitmap_set_bit (ai->written_vars, ann->uid);
723             }
724             
725           /* Mark variables in V_MUST_DEF operands as being written to.  */
726           v_must_defs = V_MUST_DEF_OPS (ann);
727           for (i = 0; i < NUM_V_MUST_DEFS (v_must_defs); i++)
728             {
729               tree op = V_MUST_DEF_OP (v_must_defs, i);
730               tree var = SSA_NAME_VAR (op);
731               var_ann_t ann = var_ann (var);
732               bitmap_set_bit (ai->written_vars, ann->uid);
733             }
734
735           /* After promoting variables and computing aliasing we will
736              need to re-scan most statements.  FIXME: Try to minimize the
737              number of statements re-scanned.  It's not really necessary to
738              re-scan *all* statements.  */
739           modify_stmt (stmt);
740         }
741     }
742
743   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
744 }
745
746
747 /* Create name tags for all the pointers that have been dereferenced.
748    We only create a name tag for a pointer P if P is found to point to
749    a set of variables (so that we can alias them to *P) or if it is
750    the result of a call to malloc (which means that P cannot point to
751    anything else nor alias any other variable).
752
753    If two pointers P and Q point to the same set of variables, they
754    are assigned the same name tag.  */
755
756 static void
757 create_name_tags (struct alias_info *ai)
758 {
759   size_t i;
760
761   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
762     {
763       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
764       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
765
766       if (!pi->is_dereferenced)
767         {
768           /* No name tags for pointers that have not been
769              dereferenced.  */
770           pi->name_mem_tag = NULL_TREE;
771           continue;
772         }
773
774       if (pi->pt_vars)
775         {
776           size_t j;
777           tree old_name_tag = pi->name_mem_tag;
778
779           /* If PTR points to a set of variables, check if we don't
780              have another pointer Q with the same points-to set before
781              creating a tag.  If so, use Q's tag instead of creating a
782              new one.
783
784              This is important for not creating unnecessary symbols
785              and also for copy propagation.  If we ever need to
786              propagate PTR into Q or vice-versa, we would run into
787              problems if they both had different name tags because
788              they would have different SSA version numbers (which
789              would force us to take the name tags in and out of SSA).  */
790           for (j = 0; j < i; j++)
791             {
792               tree q = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, j);
793               struct ptr_info_def *qi = SSA_NAME_PTR_INFO (q);
794
795               if (qi
796                   && qi->pt_vars
797                   && qi->name_mem_tag
798                   && bitmap_equal_p (pi->pt_vars, qi->pt_vars))
799                 {
800                   pi->name_mem_tag = qi->name_mem_tag;
801                   break;
802                 }
803             }
804
805           /* If we didn't find a pointer with the same points-to set
806              as PTR, create a new name tag if needed.  */
807           if (pi->name_mem_tag == NULL_TREE)
808             pi->name_mem_tag = get_nmt_for (ptr);
809
810           /* If the new name tag computed for PTR is different than
811              the old name tag that it used to have, then the old tag
812              needs to be removed from the IL, so we mark it for
813              renaming.  */
814           if (old_name_tag && old_name_tag != pi->name_mem_tag)
815             bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (old_name_tag)->uid);
816         }
817       else if (pi->pt_malloc)
818         {
819           /* Otherwise, create a unique name tag for this pointer.  */
820           pi->name_mem_tag = get_nmt_for (ptr);
821         }
822       else
823         {
824           /* Only pointers that may point to malloc or other variables
825              may receive a name tag.  If the pointer does not point to
826              a known spot, we should use type tags.  */
827           set_pt_anything (ptr);
828           continue;
829         }
830
831       /* Mark the new name tag for renaming.  */
832       bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (pi->name_mem_tag)->uid);
833     }
834 }
835
836
837
838 /* For every pointer P_i in AI->PROCESSED_PTRS, create may-alias sets for
839    the name memory tag (NMT) associated with P_i.  If P_i escapes, then its
840    name tag and the variables it points-to are call-clobbered.  Finally, if
841    P_i escapes and we could not determine where it points to, then all the
842    variables in the same alias set as *P_i are marked call-clobbered.  This
843    is necessary because we must assume that P_i may take the address of any
844    variable in the same alias set.  */
845
846 static void
847 compute_flow_sensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
848 {
849   size_t i;
850
851   create_name_tags (ai);
852
853   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
854     {
855       size_t j;
856       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
857       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
858       var_ann_t v_ann = var_ann (SSA_NAME_VAR (ptr));
859
860       if (pi->value_escapes_p || pi->pt_anything)
861         {
862           /* If PTR escapes or may point to anything, then its associated
863              memory tags are call-clobbered.  */
864           if (pi->name_mem_tag)
865             mark_call_clobbered (pi->name_mem_tag);
866
867           if (v_ann->type_mem_tag)
868             mark_call_clobbered (v_ann->type_mem_tag);
869
870           /* If PTR may point to anything, mark call-clobbered all the
871              addressables with the same alias set as the type pointed-to by
872              PTR.  */
873           if (pi->pt_anything)
874             {
875               HOST_WIDE_INT ptr_set;
876               ptr_set = get_alias_set (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)));
877               for (j = 0; j < ai->num_addressable_vars; j++)
878                 {
879                   struct alias_map_d *alias_map = ai->addressable_vars[j];
880                   if (alias_map->set == ptr_set)
881                     mark_call_clobbered (alias_map->var);
882                 }
883             }
884
885           /* If PTR's value may escape and PTR is never dereferenced, we
886              need to mark all the variables PTR points-to as
887              call-clobbered.  Note that we only need do this it PTR is
888              never dereferenced.  If PTR is dereferenced, it will have a
889              name memory tag, which will have been marked call-clobbered.
890              This will in turn mark the pointed-to variables as
891              call-clobbered when we call add_may_alias below.  */
892           if (pi->value_escapes_p
893               && pi->name_mem_tag == NULL_TREE
894               && pi->pt_vars)
895             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, j,
896                 mark_call_clobbered (referenced_var (j)));
897         }
898
899       /* Set up aliasing information for PTR's name memory tag (if it has
900          one).  Note that only pointers that have been dereferenced will
901          have a name memory tag.  */
902       if (pi->name_mem_tag && pi->pt_vars)
903         EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, j,
904             add_may_alias (pi->name_mem_tag, referenced_var (j)));
905
906       /* If the name tag is call clobbered, so is the type tag
907          associated with the base VAR_DECL.  */
908       if (pi->name_mem_tag
909           && v_ann->type_mem_tag
910           && is_call_clobbered (pi->name_mem_tag))
911         mark_call_clobbered (v_ann->type_mem_tag);
912     }
913 }
914
915
916 /* Compute type-based alias sets.  Traverse all the pointers and
917    addressable variables found in setup_pointers_and_addressables.
918    
919    For every pointer P in AI->POINTERS and addressable variable V in
920    AI->ADDRESSABLE_VARS, add V to the may-alias sets of P's type
921    memory tag (TMT) if their alias sets conflict.  V is then marked as
922    an alias tag so that the operand scanner knows that statements
923    containing V have aliased operands.  */
924
925 static void
926 compute_flow_insensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
927 {
928   size_t i;
929
930   /* Initialize counter for the total number of virtual operands that
931      aliasing will introduce.  When AI->TOTAL_ALIAS_VOPS goes beyond the
932      threshold set by --params max-alias-vops, we enable alias
933      grouping.  */
934   ai->total_alias_vops = 0;
935
936   /* For every pointer P, determine which addressable variables may alias
937      with P's type memory tag.  */
938   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
939     {
940       size_t j;
941       struct alias_map_d *p_map = ai->pointers[i];
942       tree tag = var_ann (p_map->var)->type_mem_tag;
943       var_ann_t tag_ann = var_ann (tag);
944
945       p_map->total_alias_vops = 0;
946       p_map->may_aliases = sbitmap_alloc (num_referenced_vars);
947       sbitmap_zero (p_map->may_aliases);
948
949       for (j = 0; j < ai->num_addressable_vars; j++)
950         {
951           struct alias_map_d *v_map;
952           var_ann_t v_ann;
953           tree var;
954           bool tag_stored_p, var_stored_p;
955           
956           v_map = ai->addressable_vars[j];
957           var = v_map->var;
958           v_ann = var_ann (var);
959
960           /* Skip memory tags and variables that have never been
961              written to.  We also need to check if the variables are
962              call-clobbered because they may be overwritten by
963              function calls.  */
964           tag_stored_p = bitmap_bit_p (ai->written_vars, tag_ann->uid)
965                          || is_call_clobbered (tag);
966           var_stored_p = bitmap_bit_p (ai->written_vars, v_ann->uid)
967                          || is_call_clobbered (var);
968           if (!tag_stored_p && !var_stored_p)
969             continue;
970              
971           if (may_alias_p (p_map->var, p_map->set, var, v_map->set))
972             {
973               size_t num_tag_refs, num_var_refs;
974
975               num_tag_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, tag_ann->uid);
976               num_var_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid);
977
978               /* Add VAR to TAG's may-aliases set.  */
979               add_may_alias (tag, var);
980
981               /* Update the total number of virtual operands due to
982                  aliasing.  Since we are adding one more alias to TAG's
983                  may-aliases set, the total number of virtual operands due
984                  to aliasing will be increased by the number of references
985                  made to VAR and TAG (every reference to TAG will also
986                  count as a reference to VAR).  */
987               ai->total_alias_vops += (num_var_refs + num_tag_refs);
988               p_map->total_alias_vops += (num_var_refs + num_tag_refs);
989
990               /* Update the bitmap used to represent TAG's alias set
991                  in case we need to group aliases.  */
992               SET_BIT (p_map->may_aliases, var_ann (var)->uid);
993             }
994         }
995     }
996
997   if (dump_file)
998     fprintf (dump_file, "%s: Total number of aliased vops: %ld\n",
999              get_name (current_function_decl),
1000              ai->total_alias_vops);
1001
1002   /* Determine if we need to enable alias grouping.  */
1003   if (ai->total_alias_vops >= MAX_ALIASED_VOPS)
1004     group_aliases (ai);
1005 }
1006
1007
1008 /* Comparison function for qsort used in group_aliases.  */
1009
1010 static int
1011 total_alias_vops_cmp (const void *p, const void *q)
1012 {
1013   const struct alias_map_d **p1 = (const struct alias_map_d **)p;
1014   const struct alias_map_d **p2 = (const struct alias_map_d **)q;
1015   long n1 = (*p1)->total_alias_vops;
1016   long n2 = (*p2)->total_alias_vops;
1017
1018   /* We want to sort in descending order.  */
1019   return (n1 > n2 ? -1 : (n1 == n2) ? 0 : 1);
1020 }
1021
1022 /* Group all the aliases for TAG to make TAG represent all the
1023    variables in its alias set.  Update the total number
1024    of virtual operands due to aliasing (AI->TOTAL_ALIAS_VOPS).  This
1025    function will make TAG be the unique alias tag for all the
1026    variables in its may-aliases.  So, given:
1027
1028         may-aliases(TAG) = { V1, V2, V3 }
1029
1030    This function will group the variables into:
1031
1032         may-aliases(V1) = { TAG }
1033         may-aliases(V2) = { TAG }
1034         may-aliases(V2) = { TAG }  */
1035
1036 static void
1037 group_aliases_into (tree tag, sbitmap tag_aliases, struct alias_info *ai)
1038 {
1039   size_t i;
1040   var_ann_t tag_ann = var_ann (tag);
1041   size_t num_tag_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, tag_ann->uid);
1042
1043   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (tag_aliases, 0, i,
1044     {
1045       tree var = referenced_var (i);
1046       var_ann_t ann = var_ann (var);
1047
1048       /* Make TAG the unique alias of VAR.  */
1049       ann->is_alias_tag = 0;
1050       ann->may_aliases = NULL;
1051
1052       /* Note that VAR and TAG may be the same if the function has no
1053          addressable variables (see the discussion at the end of
1054          setup_pointers_and_addressables).  */
1055       if (var != tag)
1056         add_may_alias (var, tag);
1057
1058       /* Reduce total number of virtual operands contributed
1059          by TAG on behalf of VAR.  Notice that the references to VAR
1060          itself won't be removed.  We will merely replace them with
1061          references to TAG.  */
1062       ai->total_alias_vops -= num_tag_refs;
1063     });
1064
1065   /* We have reduced the number of virtual operands that TAG makes on
1066      behalf of all the variables formerly aliased with it.  However,
1067      we have also "removed" all the virtual operands for TAG itself,
1068      so we add them back.  */
1069   ai->total_alias_vops += num_tag_refs;
1070
1071   /* TAG no longer has any aliases.  */
1072   tag_ann->may_aliases = NULL;
1073 }
1074
1075
1076 /* Group may-aliases sets to reduce the number of virtual operands due
1077    to aliasing.
1078
1079      1- Sort the list of pointers in decreasing number of contributed
1080         virtual operands.
1081
1082      2- Take the first entry in AI->POINTERS and revert the role of
1083         the memory tag and its aliases.  Usually, whenever an aliased
1084         variable Vi is found to alias with a memory tag T, we add Vi
1085         to the may-aliases set for T.  Meaning that after alias
1086         analysis, we will have:
1087
1088                 may-aliases(T) = { V1, V2, V3, ..., Vn }
1089
1090         This means that every statement that references T, will get 'n'
1091         virtual operands for each of the Vi tags.  But, when alias
1092         grouping is enabled, we make T an alias tag and add it to the
1093         alias set of all the Vi variables:
1094
1095                 may-aliases(V1) = { T }
1096                 may-aliases(V2) = { T }
1097                 ...
1098                 may-aliases(Vn) = { T }
1099
1100         This has two effects: (a) statements referencing T will only get
1101         a single virtual operand, and, (b) all the variables Vi will now
1102         appear to alias each other.  So, we lose alias precision to
1103         improve compile time.  But, in theory, a program with such a high
1104         level of aliasing should not be very optimizable in the first
1105         place.
1106
1107      3- Since variables may be in the alias set of more than one
1108         memory tag, the grouping done in step (2) needs to be extended
1109         to all the memory tags that have a non-empty intersection with
1110         the may-aliases set of tag T.  For instance, if we originally
1111         had these may-aliases sets:
1112
1113                 may-aliases(T) = { V1, V2, V3 }
1114                 may-aliases(R) = { V2, V4 }
1115
1116         In step (2) we would have reverted the aliases for T as:
1117
1118                 may-aliases(V1) = { T }
1119                 may-aliases(V2) = { T }
1120                 may-aliases(V3) = { T }
1121
1122         But note that now V2 is no longer aliased with R.  We could
1123         add R to may-aliases(V2), but we are in the process of
1124         grouping aliases to reduce virtual operands so what we do is
1125         add V4 to the grouping to obtain:
1126
1127                 may-aliases(V1) = { T }
1128                 may-aliases(V2) = { T }
1129                 may-aliases(V3) = { T }
1130                 may-aliases(V4) = { T }
1131
1132      4- If the total number of virtual operands due to aliasing is
1133         still above the threshold set by max-alias-vops, go back to (2).  */
1134
1135 static void
1136 group_aliases (struct alias_info *ai)
1137 {
1138   size_t i;
1139   sbitmap res;
1140
1141   /* Sort the POINTERS array in descending order of contributed
1142      virtual operands.  */
1143   qsort (ai->pointers, ai->num_pointers, sizeof (struct alias_map_d *),
1144          total_alias_vops_cmp);
1145
1146   res = sbitmap_alloc (num_referenced_vars);
1147
1148   /* For every pointer in AI->POINTERS, reverse the roles of its tag
1149      and the tag's may-aliases set.  */
1150   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
1151     {
1152       size_t j;
1153       tree tag1 = var_ann (ai->pointers[i]->var)->type_mem_tag;
1154       sbitmap tag1_aliases = ai->pointers[i]->may_aliases;
1155
1156       /* Skip tags that have been grouped already.  */
1157       if (ai->pointers[i]->grouped_p)
1158         continue;
1159
1160       /* See if TAG1 had any aliases in common with other type tags.
1161          If we find a TAG2 with common aliases with TAG1, add TAG2's
1162          aliases into TAG1.  */
1163       for (j = i + 1; j < ai->num_pointers; j++)
1164         {
1165           sbitmap tag2_aliases = ai->pointers[j]->may_aliases;
1166
1167           sbitmap_a_and_b (res, tag1_aliases, tag2_aliases);
1168           if (sbitmap_first_set_bit (res) >= 0)
1169             {
1170               tree tag2 = var_ann (ai->pointers[j]->var)->type_mem_tag;
1171
1172               sbitmap_a_or_b (tag1_aliases, tag1_aliases, tag2_aliases);
1173
1174               /* TAG2 does not need its aliases anymore.  */
1175               sbitmap_zero (tag2_aliases);
1176               var_ann (tag2)->may_aliases = NULL;
1177
1178               /* TAG1 is the unique alias of TAG2.  */
1179               add_may_alias (tag2, tag1);
1180
1181               ai->pointers[j]->grouped_p = true;
1182             }
1183         }
1184
1185       /* Now group all the aliases we collected into TAG1.  */
1186       group_aliases_into (tag1, tag1_aliases, ai);
1187
1188       /* If we've reduced total number of virtual operands below the
1189          threshold, stop.  */
1190       if (ai->total_alias_vops < MAX_ALIASED_VOPS)
1191         break;
1192     }
1193
1194   /* Finally, all the variables that have been grouped cannot be in
1195      the may-alias set of name memory tags.  Suppose that we have
1196      grouped the aliases in this code so that may-aliases(a) = TMT.20
1197
1198         p_5 = &a;
1199         ...
1200         # a_9 = V_MAY_DEF <a_8>
1201         p_5->field = 0
1202         ... Several modifications to TMT.20 ... 
1203         # VUSE <a_9>
1204         x_30 = p_5->field
1205
1206      Since p_5 points to 'a', the optimizers will try to propagate 0
1207      into p_5->field, but that is wrong because there have been
1208      modifications to 'TMT.20' in between.  To prevent this we have to
1209      replace 'a' with 'TMT.20' in the name tag of p_5.  */
1210   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
1211     {
1212       size_t j;
1213       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
1214       tree name_tag = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr)->name_mem_tag;
1215       varray_type aliases;
1216       
1217       if (name_tag == NULL_TREE)
1218         continue;
1219
1220       aliases = var_ann (name_tag)->may_aliases;
1221       for (j = 0; aliases && j < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); j++)
1222         {
1223           tree alias = VARRAY_TREE (aliases, j);
1224           var_ann_t ann = var_ann (alias);
1225
1226           if (ann->mem_tag_kind == NOT_A_TAG && ann->may_aliases)
1227             {
1228               tree new_alias;
1229
1230 #if defined ENABLE_CHECKING
1231               if (VARRAY_ACTIVE_SIZE (ann->may_aliases) != 1)
1232                 abort ();
1233 #endif
1234               new_alias = VARRAY_TREE (ann->may_aliases, 0);
1235               replace_may_alias (name_tag, j, new_alias);
1236             }
1237         }
1238     }
1239
1240   sbitmap_free (res);
1241
1242   if (dump_file)
1243     fprintf (dump_file,
1244              "%s: Total number of aliased vops after grouping: %ld%s\n",
1245              get_name (current_function_decl),
1246              ai->total_alias_vops,
1247              (ai->total_alias_vops < 0) ? " (negative values are OK)" : "");
1248 }
1249
1250
1251 /* Create a new alias set entry for VAR in AI->ADDRESSABLE_VARS.  */
1252
1253 static void
1254 create_alias_map_for (tree var, struct alias_info *ai)
1255 {
1256   struct alias_map_d *alias_map;
1257   alias_map = xcalloc (1, sizeof (*alias_map));
1258   alias_map->var = var;
1259   alias_map->set = get_alias_set (var);
1260   ai->addressable_vars[ai->num_addressable_vars++] = alias_map;
1261 }
1262
1263
1264 /* Create memory tags for all the dereferenced pointers and build the
1265    ADDRESSABLE_VARS and POINTERS arrays used for building the may-alias
1266    sets.  Based on the address escape and points-to information collected
1267    earlier, this pass will also clear the TREE_ADDRESSABLE flag from those
1268    variables whose address is not needed anymore.  */
1269
1270 static void
1271 setup_pointers_and_addressables (struct alias_info *ai)
1272 {
1273   size_t i, n_vars, num_addressable_vars, num_pointers;
1274
1275   /* Size up the arrays ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  */
1276   num_addressable_vars = num_pointers = 0;
1277   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
1278     {
1279       tree var = referenced_var (i);
1280
1281       if (may_be_aliased (var))
1282         num_addressable_vars++;
1283
1284       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1285         {
1286           /* Since we don't keep track of volatile variables, assume that
1287              these pointers are used in indirect store operations.  */
1288           if (TREE_THIS_VOLATILE (var))
1289             bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, var_ann (var)->uid);
1290
1291           num_pointers++;
1292         }
1293     }
1294
1295   /* Create ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  Note that these arrays are
1296      always going to be slightly bigger than we actually need them
1297      because some TREE_ADDRESSABLE variables will be marked
1298      non-addressable below and only pointers with unique type tags are
1299      going to be added to POINTERS.  */
1300   ai->addressable_vars = xcalloc (num_addressable_vars,
1301                                   sizeof (struct alias_map_d *));
1302   ai->pointers = xcalloc (num_pointers, sizeof (struct alias_map_d *));
1303   ai->num_addressable_vars = 0;
1304   ai->num_pointers = 0;
1305
1306   /* Since we will be creating type memory tags within this loop, cache the
1307      value of NUM_REFERENCED_VARS to avoid processing the additional tags
1308      unnecessarily.  */
1309   n_vars = num_referenced_vars;
1310
1311   for (i = 0; i < n_vars; i++)
1312     {
1313       tree var = referenced_var (i);
1314       var_ann_t v_ann = var_ann (var);
1315
1316       /* Name memory tags already have flow-sensitive aliasing
1317          information, so they need not be processed by
1318          compute_may_aliases.  Similarly, type memory tags are already
1319          accounted for when we process their associated pointer.  */
1320       if (v_ann->mem_tag_kind != NOT_A_TAG)
1321         continue;
1322
1323       /* Remove the ADDRESSABLE flag from every addressable variable whose
1324          address is not needed anymore.  This is caused by the propagation
1325          of ADDR_EXPR constants into INDIRECT_REF expressions and the
1326          removal of dead pointer assignments done by the early scalar
1327          cleanup passes.  */
1328       if (TREE_ADDRESSABLE (var))
1329         {
1330           if (!bitmap_bit_p (ai->addresses_needed, v_ann->uid)
1331               && v_ann->mem_tag_kind == NOT_A_TAG
1332               && !needs_to_live_in_memory (var))
1333             {
1334               /* The address of VAR is not needed, remove the
1335                  addressable bit, so that it can be optimized as a
1336                  regular variable.  */
1337               mark_non_addressable (var);
1338
1339               /* Since VAR is now a regular GIMPLE register, we will need
1340                  to rename VAR into SSA afterwards.  */
1341               bitmap_set_bit (vars_to_rename, v_ann->uid);
1342             }
1343           else
1344             {
1345               /* Add the variable to the set of addressables.  Mostly
1346                  used when scanning operands for ASM_EXPRs that
1347                  clobber memory.  In those cases, we need to clobber
1348                  all call-clobbered variables and all addressables.  */
1349               bitmap_set_bit (addressable_vars, v_ann->uid);
1350             }
1351         }
1352
1353       /* Global variables and addressable locals may be aliased.  Create an
1354          entry in ADDRESSABLE_VARS for VAR.  */
1355       if (may_be_aliased (var))
1356         {
1357           create_alias_map_for (var, ai);
1358           bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (var)->uid);
1359         }
1360
1361       /* Add pointer variables that have been dereferenced to the POINTERS
1362          array and create a type memory tag for them.  */
1363       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1364         {
1365           if ((bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid)
1366                 || bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_load, v_ann->uid)))
1367             {
1368               tree tag;
1369               var_ann_t t_ann;
1370
1371               /* If pointer VAR still doesn't have a memory tag
1372                  associated with it, create it now or re-use an
1373                  existing one.  */
1374               tag = get_tmt_for (var, ai);
1375               t_ann = var_ann (tag);
1376
1377               /* The type tag will need to be renamed into SSA
1378                  afterwards. Note that we cannot do this inside
1379                  get_tmt_for because aliasing may run multiple times
1380                  and we only create type tags the first time.  */
1381               bitmap_set_bit (vars_to_rename, t_ann->uid);
1382
1383               /* Associate the tag with pointer VAR.  */
1384               v_ann->type_mem_tag = tag;
1385
1386               /* If pointer VAR has been used in a store operation,
1387                  then its memory tag must be marked as written-to.  */
1388               if (bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid))
1389                 bitmap_set_bit (ai->written_vars, t_ann->uid);
1390
1391               /* If pointer VAR is a global variable or a PARM_DECL,
1392                  then its memory tag should be considered a global
1393                  variable.  */
1394               if (TREE_CODE (var) == PARM_DECL || needs_to_live_in_memory (var))
1395                 mark_call_clobbered (tag);
1396
1397               /* All the dereferences of pointer VAR count as
1398                  references of TAG.  Since TAG can be associated with
1399                  several pointers, add the dereferences of VAR to the
1400                  TAG.  We may need to grow AI->NUM_REFERENCES because
1401                  we have been adding name and type tags.  */
1402               if (t_ann->uid >= VARRAY_SIZE (ai->num_references))
1403                 VARRAY_GROW (ai->num_references, t_ann->uid + 10);
1404
1405               VARRAY_UINT (ai->num_references, t_ann->uid)
1406                 += VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid);
1407             }
1408           else
1409             {
1410               /* The pointer has not been dereferenced.  If it had a
1411                  type memory tag, remove it and mark the old tag for
1412                  renaming to remove it out of the IL.  */
1413               var_ann_t ann = var_ann (var);
1414               tree tag = ann->type_mem_tag;
1415               if (tag)
1416                 {
1417                   bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (tag)->uid);
1418                   ann->type_mem_tag = NULL_TREE;
1419                 }
1420             }
1421         }
1422     }
1423
1424   /* If we found no addressable variables, but we have more than one
1425      pointer, we will need to check for conflicts between the
1426      pointers.  Otherwise, we would miss alias relations as in
1427      testsuite/gcc.dg/tree-ssa/20040319-1.c:
1428
1429                 struct bar { int count;  int *arr;};
1430
1431                 void foo (struct bar *b)
1432                 {
1433                   b->count = 0;
1434                   *(b->arr) = 2;
1435                   if (b->count == 0)
1436                     abort ();
1437                 }
1438
1439      b->count and *(b->arr) could be aliased if b->arr == &b->count.
1440      To do this, we add all the memory tags for the pointers in
1441      AI->POINTERS to AI->ADDRESSABLE_VARS, so that
1442      compute_flow_insensitive_aliasing will naturally compare every
1443      pointer to every type tag.  */
1444   if (ai->num_addressable_vars == 0
1445       && ai->num_pointers > 1)
1446     {
1447       free (ai->addressable_vars);
1448       ai->addressable_vars = xcalloc (ai->num_pointers,
1449                                       sizeof (struct alias_map_d *));
1450       ai->num_addressable_vars = 0;
1451       for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
1452         {
1453           struct alias_map_d *p = ai->pointers[i];
1454           tree tag = var_ann (p->var)->type_mem_tag;
1455           create_alias_map_for (tag, ai);
1456         }
1457     }
1458 }
1459
1460
1461 /* Determine whether to use .GLOBAL_VAR to model call clobbering semantics. At
1462    every call site, we need to emit V_MAY_DEF expressions to represent the
1463    clobbering effects of the call for variables whose address escapes the
1464    current function.
1465
1466    One approach is to group all call-clobbered variables into a single
1467    representative that is used as an alias of every call-clobbered variable
1468    (.GLOBAL_VAR).  This works well, but it ties the optimizer hands because
1469    references to any call clobbered variable is a reference to .GLOBAL_VAR.
1470
1471    The second approach is to emit a clobbering V_MAY_DEF for every 
1472    call-clobbered variable at call sites.  This is the preferred way in terms 
1473    of optimization opportunities but it may create too many V_MAY_DEF operands
1474    if there are many call clobbered variables and function calls in the 
1475    function.
1476
1477    To decide whether or not to use .GLOBAL_VAR we multiply the number of
1478    function calls found by the number of call-clobbered variables.  If that
1479    product is beyond a certain threshold, as determined by the parameterized
1480    values shown below, we use .GLOBAL_VAR.
1481
1482    FIXME.  This heuristic should be improved.  One idea is to use several
1483    .GLOBAL_VARs of different types instead of a single one.  The thresholds
1484    have been derived from a typical bootstrap cycle, including all target
1485    libraries. Compile times were found increase by ~1% compared to using
1486    .GLOBAL_VAR.  */
1487
1488 static void
1489 maybe_create_global_var (struct alias_info *ai)
1490 {
1491   size_t i, n_clobbered;
1492   
1493   /* No need to create it, if we have one already.  */
1494   if (global_var == NULL_TREE)
1495     {
1496       /* Count all the call-clobbered variables.  */
1497       n_clobbered = 0;
1498       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i, n_clobbered++);
1499
1500       /* Create .GLOBAL_VAR if we have too many call-clobbered
1501          variables.  We also create .GLOBAL_VAR when there no
1502          call-clobbered variables to prevent code motion
1503          transformations from re-arranging function calls that may
1504          have side effects.  For instance,
1505
1506                 foo ()
1507                 {
1508                   int a = f ();
1509                   g ();
1510                   h (a);
1511                 }
1512
1513          There are no call-clobbered variables in foo(), so it would
1514          be entirely possible for a pass to want to move the call to
1515          f() after the call to g().  If f() has side effects, that
1516          would be wrong.  Creating .GLOBAL_VAR in this case will
1517          insert VDEFs for it and prevent such transformations.  */
1518       if (n_clobbered == 0
1519           || ai->num_calls_found * n_clobbered >= (size_t) GLOBAL_VAR_THRESHOLD)
1520         create_global_var ();
1521     }
1522
1523   /* If the function has calls to clobbering functions and .GLOBAL_VAR has
1524      been created, make it an alias for all call-clobbered variables.  */
1525   if (global_var)
1526     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i,
1527       {
1528         tree var = referenced_var (i);
1529         if (var != global_var)
1530           {
1531              add_may_alias (var, global_var);
1532              bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (var)->uid);
1533           }
1534       });
1535 }
1536
1537
1538 /* Return TRUE if pointer PTR may point to variable VAR.
1539    
1540    MEM_ALIAS_SET is the alias set for the memory location pointed-to by PTR
1541         This is needed because when checking for type conflicts we are
1542         interested in the alias set of the memory location pointed-to by
1543         PTR.  The alias set of PTR itself is irrelevant.
1544    
1545    VAR_ALIAS_SET is the alias set for VAR.  */
1546
1547 static bool
1548 may_alias_p (tree ptr, HOST_WIDE_INT mem_alias_set,
1549              tree var, HOST_WIDE_INT var_alias_set)
1550 {
1551   tree mem;
1552   var_ann_t v_ann, m_ann;
1553
1554   alias_stats.alias_queries++;
1555   alias_stats.simple_queries++;
1556
1557   /* By convention, a variable cannot alias itself.  */
1558   mem = var_ann (ptr)->type_mem_tag;
1559   if (mem == var)
1560     {
1561       alias_stats.alias_noalias++;
1562       alias_stats.simple_resolved++;
1563       return false;
1564     }
1565
1566   v_ann = var_ann (var);
1567   m_ann = var_ann (mem);
1568
1569 #if defined ENABLE_CHECKING
1570   if (m_ann->mem_tag_kind != TYPE_TAG)
1571     abort ();
1572 #endif
1573
1574   alias_stats.tbaa_queries++;
1575
1576   /* If VAR is a pointer with the same alias set as PTR, then dereferencing
1577      PTR can't possibly affect VAR.  Note, that we are specifically testing
1578      for PTR's alias set here, not its pointed-to type.  We also can't
1579      do this check with relaxed aliasing enabled.  */
1580   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var))
1581       && var_alias_set != 0)
1582     {
1583       HOST_WIDE_INT ptr_alias_set = get_alias_set (ptr);
1584       if (ptr_alias_set == var_alias_set)
1585         {
1586           alias_stats.alias_noalias++;
1587           alias_stats.tbaa_resolved++;
1588           return false;
1589         }
1590     }
1591
1592   /* If the alias sets don't conflict then MEM cannot alias VAR.  */
1593   if (!alias_sets_conflict_p (mem_alias_set, var_alias_set))
1594     {
1595       /* Handle aliases to structure fields.  If either VAR or MEM are
1596          aggregate types, they may not have conflicting types, but one of
1597          the structures could contain a pointer to the other one.
1598
1599          For instance, given
1600
1601                 MEM -> struct P *p;
1602                 VAR -> struct Q *q;
1603
1604          It may happen that '*p' and '*q' can't alias because 'struct P'
1605          and 'struct Q' have non-conflicting alias sets.  However, it could
1606          happen that one of the fields in 'struct P' is a 'struct Q *' or
1607          vice-versa.
1608
1609          Therefore, we also need to check if 'struct P' aliases 'struct Q *'
1610          or 'struct Q' aliases 'struct P *'.  Notice, that since GIMPLE
1611          does not have more than one-level pointers, we don't need to
1612          recurse into the structures.  */
1613       if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (mem))
1614           || AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1615         {
1616           tree ptr_to_var;
1617           
1618           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (var)) == ARRAY_TYPE)
1619             ptr_to_var = TYPE_POINTER_TO (TREE_TYPE (TREE_TYPE (var)));
1620           else
1621             ptr_to_var = TYPE_POINTER_TO (TREE_TYPE (var));
1622
1623           /* If no pointer-to VAR exists, then MEM can't alias VAR.  */
1624           if (ptr_to_var == NULL_TREE)
1625             {
1626               alias_stats.alias_noalias++;
1627               alias_stats.tbaa_resolved++;
1628               return false;
1629             }
1630
1631           /* If MEM doesn't alias a pointer to VAR and VAR doesn't alias
1632              PTR, then PTR can't alias VAR.  */
1633           if (!alias_sets_conflict_p (mem_alias_set, get_alias_set (ptr_to_var))
1634               && !alias_sets_conflict_p (var_alias_set, get_alias_set (ptr)))
1635             {
1636               alias_stats.alias_noalias++;
1637               alias_stats.tbaa_resolved++;
1638               return false;
1639             }
1640         }
1641       else
1642         {
1643           alias_stats.alias_noalias++;
1644           alias_stats.tbaa_resolved++;
1645           return false;
1646         }
1647     }
1648
1649   if (flag_tree_points_to != PTA_NONE)
1650       alias_stats.pta_queries++;
1651
1652   /* If -ftree-points-to is given, check if PTR may point to VAR.  */
1653   if (flag_tree_points_to == PTA_ANDERSEN
1654       && !ptr_may_alias_var (ptr, var))
1655     {
1656       alias_stats.alias_noalias++;
1657       alias_stats.pta_resolved++;
1658       return false;
1659     }
1660
1661   alias_stats.alias_mayalias++;
1662   return true;
1663 }
1664
1665
1666 /* Add ALIAS to the set of variables that may alias VAR.  */
1667
1668 static void
1669 add_may_alias (tree var, tree alias)
1670 {
1671   size_t i;
1672   var_ann_t v_ann = get_var_ann (var);
1673   var_ann_t a_ann = get_var_ann (alias);
1674
1675 #if defined ENABLE_CHECKING
1676   if (var == alias)
1677     abort ();
1678 #endif
1679
1680   if (v_ann->may_aliases == NULL)
1681     VARRAY_TREE_INIT (v_ann->may_aliases, 2, "aliases");
1682
1683   /* Avoid adding duplicates.  */
1684   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (v_ann->may_aliases); i++)
1685     if (alias == VARRAY_TREE (v_ann->may_aliases, i))
1686       return;
1687
1688   /* If VAR is a call-clobbered variable, so is its new ALIAS.  */
1689   if (is_call_clobbered (var))
1690     mark_call_clobbered (alias);
1691
1692   /* Likewise.  If ALIAS is call-clobbered, so is VAR.  */
1693   else if (is_call_clobbered (alias))
1694     mark_call_clobbered (var);
1695
1696   VARRAY_PUSH_TREE (v_ann->may_aliases, alias);
1697   a_ann->is_alias_tag = 1;
1698 }
1699
1700
1701 /* Replace alias I in the alias sets of VAR with NEW_ALIAS.  */
1702
1703 static void
1704 replace_may_alias (tree var, size_t i, tree new_alias)
1705 {
1706   var_ann_t v_ann = var_ann (var);
1707   VARRAY_TREE (v_ann->may_aliases, i) = new_alias;
1708
1709   /* If VAR is a call-clobbered variable, so is NEW_ALIAS.  */
1710   if (is_call_clobbered (var))
1711     mark_call_clobbered (new_alias);
1712
1713   /* Likewise.  If NEW_ALIAS is call-clobbered, so is VAR.  */
1714   else if (is_call_clobbered (new_alias))
1715     mark_call_clobbered (var);
1716 }
1717
1718
1719 /* Mark pointer PTR as pointing to an arbitrary memory location.  */
1720
1721 static void
1722 set_pt_anything (tree ptr)
1723 {
1724   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
1725
1726   pi->pt_anything = 1;
1727   pi->pt_malloc = 0;
1728   pi->pt_vars = NULL;
1729   pi->is_dereferenced = 0;
1730
1731   /* The pointer used to have a name tag, but we now found it pointing
1732      to an arbitrary location.  The name tag needs to be renamed and
1733      disassociated from PTR.  */
1734   if (pi->name_mem_tag)
1735     {
1736       bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (pi->name_mem_tag)->uid);
1737       pi->name_mem_tag = NULL_TREE;
1738     }
1739 }
1740
1741
1742 /* Mark pointer PTR as pointing to a malloc'd memory area.  */
1743
1744 static void
1745 set_pt_malloc (tree ptr)
1746 {
1747   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
1748
1749   /* If the pointer has already been found to point to arbitrary
1750      memory locations, it is unsafe to mark it as pointing to malloc. */
1751   if (pi->pt_anything)
1752     return;
1753
1754   pi->pt_malloc = 1;
1755 }
1756
1757
1758 /* Given two pointers DEST and ORIG.  Merge the points-to information in
1759    ORIG into DEST.  AI is as in collect_points_to_info.  */
1760
1761 static void
1762 merge_pointed_to_info (struct alias_info *ai, tree dest, tree orig)
1763 {
1764   struct ptr_info_def *dest_pi, *orig_pi;
1765
1766   /* Make sure we have points-to information for ORIG.  */
1767   collect_points_to_info_for (ai, orig);
1768
1769   dest_pi = get_ptr_info (dest);
1770   orig_pi = SSA_NAME_PTR_INFO (orig);
1771
1772   if (orig_pi)
1773     {
1774       /* Notice that we never merge PT_MALLOC.  This attribute is only
1775          true if the pointer is the result of a malloc() call.
1776          Otherwise, we can end up in this situation:
1777
1778          P_i = malloc ();
1779          ...
1780          P_j = P_i + X;
1781
1782          P_j would be marked as PT_MALLOC, which is wrong because
1783          PT_MALLOC implies that the pointer may not point to another
1784          variable.
1785
1786          FIXME 1: Subsequent analysis may determine that P_j
1787          cannot alias anything else, but we are being conservative
1788          here.
1789
1790          FIXME 2: If the merging comes from a copy assignment, we
1791          ought to merge PT_MALLOC, but then both pointers would end up
1792          getting different name tags because create_name_tags is not
1793          smart enough to determine that the two come from the same
1794          malloc call.  Copy propagation before aliasing should cure
1795          this.  */
1796       dest_pi->pt_malloc = 0;
1797
1798       if (orig_pi->pt_malloc || orig_pi->pt_anything)
1799         set_pt_anything (dest);
1800
1801       if (!dest_pi->pt_anything
1802           && orig_pi->pt_vars
1803           && bitmap_first_set_bit (orig_pi->pt_vars) >= 0)
1804         {
1805           if (dest_pi->pt_vars == NULL)
1806             {
1807               dest_pi->pt_vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
1808               bitmap_copy (dest_pi->pt_vars, orig_pi->pt_vars);
1809             }
1810           else
1811             bitmap_a_or_b (dest_pi->pt_vars,
1812                            dest_pi->pt_vars,
1813                            orig_pi->pt_vars);
1814         }
1815     }
1816 }
1817
1818
1819 /* Add VALUE to the list of expressions pointed-to by PTR.  */
1820
1821 static void
1822 add_pointed_to_expr (tree ptr, tree value)
1823 {
1824   if (TREE_CODE (value) == WITH_SIZE_EXPR)
1825     value = TREE_OPERAND (value, 0);
1826
1827 #if defined ENABLE_CHECKING
1828   /* Pointer variables should have been handled by merge_pointed_to_info.  */
1829   if (TREE_CODE (value) == SSA_NAME
1830       && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (value)))
1831     abort ();
1832 #endif
1833
1834   get_ptr_info (ptr);
1835
1836   /* If VALUE is the result of a malloc-like call, then the area pointed to
1837      PTR is guaranteed to not alias with anything else.  */
1838   if (TREE_CODE (value) == CALL_EXPR
1839       && (call_expr_flags (value) & (ECF_MALLOC | ECF_MAY_BE_ALLOCA)))
1840     set_pt_malloc (ptr);
1841   else
1842     set_pt_anything (ptr);
1843
1844   if (dump_file)
1845     {
1846       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
1847
1848       fprintf (dump_file, "Pointer ");
1849       print_generic_expr (dump_file, ptr, dump_flags);
1850       fprintf (dump_file, " points to ");
1851       if (pi->pt_malloc)
1852         fprintf (dump_file, "malloc space: ");
1853       else
1854         fprintf (dump_file, "an arbitrary address: ");
1855       print_generic_expr (dump_file, value, dump_flags);
1856       fprintf (dump_file, "\n");
1857     }
1858 }
1859
1860
1861 /* If VALUE is of the form &DECL, add DECL to the set of variables
1862    pointed-to by PTR.  Otherwise, add VALUE as a pointed-to expression by
1863    PTR.  AI is as in collect_points_to_info.  */
1864
1865 static void
1866 add_pointed_to_var (struct alias_info *ai, tree ptr, tree value)
1867 {
1868   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
1869   tree pt_var;
1870   size_t uid;
1871
1872 #if defined ENABLE_CHECKING
1873   if (TREE_CODE (value) != ADDR_EXPR)
1874     abort ();
1875 #endif
1876
1877   pt_var = TREE_OPERAND (value, 0);
1878   if (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (pt_var)) == 'r')
1879     pt_var = get_base_address (pt_var);
1880
1881   if (pt_var && SSA_VAR_P (pt_var))
1882     {
1883       uid = var_ann (pt_var)->uid;
1884       bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, uid);
1885
1886       /* If PTR has already been found to point anywhere, don't
1887          add the variable to PTR's points-to set.  */
1888       if (!pi->pt_anything)
1889         {
1890           if (pi->pt_vars == NULL)
1891             pi->pt_vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
1892           bitmap_set_bit (pi->pt_vars, uid);
1893         }
1894     }
1895 }
1896
1897
1898 /* Callback for walk_use_def_chains to gather points-to information from the
1899    SSA web.
1900    
1901    VAR is an SSA variable or a GIMPLE expression.
1902    
1903    STMT is the statement that generates the SSA variable or, if STMT is a
1904       PHI_NODE, VAR is one of the PHI arguments.
1905
1906    DATA is a pointer to a structure of type ALIAS_INFO.  */
1907
1908 static bool
1909 collect_points_to_info_r (tree var, tree stmt, void *data)
1910 {
1911   struct alias_info *ai = (struct alias_info *) data;
1912
1913   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1914     {
1915       fprintf (dump_file, "Visiting use-def links for ");
1916       print_generic_expr (dump_file, var, dump_flags);
1917       fprintf (dump_file, "\n");
1918     }
1919
1920   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
1921     {
1922       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1923       STRIP_NOPS (rhs);
1924
1925       /* Found P_i = ADDR_EXPR  */
1926       if (TREE_CODE (rhs) == ADDR_EXPR)
1927         add_pointed_to_var (ai, var, rhs);
1928
1929       /* Found P_i = Q_j.  */
1930       else if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
1931                && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs)))
1932         merge_pointed_to_info (ai, var, rhs);
1933
1934       /* Found P_i = PLUS_EXPR or P_i = MINUS_EXPR  */
1935       else if (TREE_CODE (rhs) == PLUS_EXPR
1936                || TREE_CODE (rhs) == MINUS_EXPR)
1937         {
1938           tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
1939           tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
1940
1941           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
1942               && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1943             merge_pointed_to_info (ai, var, op0);
1944           else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
1945                    && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1946             merge_pointed_to_info (ai, var, op1);
1947           else if (TREE_CODE (op0) == ADDR_EXPR)
1948             add_pointed_to_var (ai, var, op0);
1949           else if (TREE_CODE (op1) == ADDR_EXPR)
1950             add_pointed_to_var (ai, var, op1);
1951           else
1952             add_pointed_to_expr (var, rhs);
1953         }
1954
1955       /* Something else.  */
1956       else
1957         add_pointed_to_expr (var, rhs);
1958     }
1959   else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
1960     {
1961       /* Pointers defined by __asm__ statements can point anywhere.  */
1962       set_pt_anything (var);
1963     }
1964   else if (IS_EMPTY_STMT (stmt))
1965     {
1966       tree decl = SSA_NAME_VAR (var);
1967
1968       if (TREE_CODE (decl) == PARM_DECL)
1969         add_pointed_to_expr (var, decl);
1970       else if (DECL_INITIAL (decl))
1971         add_pointed_to_var (ai, var, DECL_INITIAL (decl));
1972       else
1973         add_pointed_to_expr (var, decl);
1974     }
1975   else if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
1976     {
1977       /* It STMT is a PHI node, then VAR is one of its arguments.  The
1978          variable that we are analyzing is the LHS of the PHI node.  */
1979       tree lhs = PHI_RESULT (stmt);
1980
1981       if (TREE_CODE (var) == ADDR_EXPR)
1982         add_pointed_to_var (ai, lhs, var);
1983       else if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
1984         {
1985           if (bitmap_bit_p (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (var)))
1986             merge_pointed_to_info (ai, lhs, var);
1987           else
1988             set_pt_anything (lhs);
1989         }
1990       else if (is_gimple_min_invariant (var))
1991         add_pointed_to_expr (lhs, var);
1992       else
1993         abort ();
1994     }
1995   else
1996     abort ();
1997
1998   return false;
1999 }
2000
2001
2002 /* Return true if STMT is an "escape" site from the current function.  Escape
2003    sites those statements which might expose the address of a variable
2004    outside the current function.  STMT is an escape site iff:
2005
2006         1- STMT is a function call, or
2007         2- STMT is an __asm__ expression, or
2008         3- STMT is an assignment to a non-local variable, or
2009         4- STMT is a return statement.
2010
2011    If NUM_CALLS_P is not NULL, the counter is incremented if STMT contains
2012    a function call.  */
2013
2014 static bool
2015 is_escape_site (tree stmt, size_t *num_calls_p)
2016 {
2017   if (get_call_expr_in (stmt) != NULL_TREE)
2018     {
2019       if (num_calls_p)
2020         (*num_calls_p)++;
2021
2022       return true;
2023     }
2024   else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
2025     return true;
2026   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
2027     {
2028       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
2029
2030       /* Get to the base of _REF nodes.  */
2031       if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
2032         lhs = get_base_address (lhs);
2033
2034       /* If we couldn't recognize the LHS of the assignment, assume that it
2035          is a non-local store.  */
2036       if (lhs == NULL_TREE)
2037         return true;
2038
2039       /* If the LHS is an SSA name, it can't possibly represent a non-local
2040          memory store.  */
2041       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
2042         return false;
2043
2044       /* FIXME: LHS is not an SSA_NAME.  Even if it's an assignment to a
2045          local variables we cannot be sure if it will escape, because we
2046          don't have information about objects not in SSA form.  Need to
2047          implement something along the lines of
2048
2049          J.-D. Choi, M. Gupta, M. J. Serrano, V. C. Sreedhar, and S. P.
2050          Midkiff, ``Escape analysis for java,'' in Proceedings of the
2051          Conference on Object-Oriented Programming Systems, Languages, and
2052          Applications (OOPSLA), pp. 1-19, 1999.  */
2053       return true;
2054     }
2055   else if (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR)
2056     return true;
2057
2058   return false;
2059 }
2060
2061
2062 /* Create a new memory tag of type TYPE.  If IS_TYPE_TAG is true, the tag
2063    is considered to represent all the pointers whose pointed-to types are
2064    in the same alias set class.  Otherwise, the tag represents a single
2065    SSA_NAME pointer variable.  */
2066
2067 static tree
2068 create_memory_tag (tree type, bool is_type_tag)
2069 {
2070   var_ann_t ann;
2071   tree tag = create_tmp_var_raw (type, (is_type_tag) ? "TMT" : "NMT");
2072
2073   /* By default, memory tags are local variables.  Alias analysis will
2074      determine whether they should be considered globals.  */
2075   DECL_CONTEXT (tag) = current_function_decl;
2076
2077   /* If the pointed-to type is volatile, so is the tag.  */
2078   TREE_THIS_VOLATILE (tag) = TREE_THIS_VOLATILE (type);
2079
2080   /* Memory tags are by definition addressable.  This also prevents
2081      is_gimple_ref frome confusing memory tags with optimizable
2082      variables.  */
2083   TREE_ADDRESSABLE (tag) = 1;
2084
2085   ann = get_var_ann (tag);
2086   ann->mem_tag_kind = (is_type_tag) ? TYPE_TAG : NAME_TAG;
2087   ann->type_mem_tag = NULL_TREE;
2088
2089   /* Add the tag to the symbol table.  */
2090   add_referenced_tmp_var (tag);
2091
2092   return tag;
2093 }
2094
2095
2096 /* Create a name memory tag to represent a specific SSA_NAME pointer P_i.
2097    This is used if P_i has been found to point to a specific set of
2098    variables or to a non-aliased memory location like the address returned
2099    by malloc functions.  */
2100
2101 static tree
2102 get_nmt_for (tree ptr)
2103 {
2104   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
2105   tree tag = pi->name_mem_tag;
2106
2107   if (tag == NULL_TREE)
2108     {
2109       tag = create_memory_tag (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)), false);
2110
2111       /* If PTR is a PARM_DECL, its memory tag should be considered a
2112          global variable.  */
2113       if (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (ptr)) == PARM_DECL)
2114         mark_call_clobbered (tag);
2115
2116       /* Similarly, if PTR points to malloc, then TAG is a global.  */
2117       if (pi->pt_malloc)
2118         mark_call_clobbered (tag);
2119     }
2120
2121   return tag;
2122 }
2123
2124
2125 /* Return the type memory tag associated to pointer PTR.  A memory tag is an
2126    artificial variable that represents the memory location pointed-to by
2127    PTR.  It is used to model the effects of pointer de-references on
2128    addressable variables.
2129    
2130    AI points to the data gathered during alias analysis.  This function
2131    populates the array AI->POINTERS.  */
2132
2133 static tree
2134 get_tmt_for (tree ptr, struct alias_info *ai)
2135 {
2136   size_t i;
2137   tree tag;
2138   tree tag_type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr));
2139   HOST_WIDE_INT tag_set = get_alias_set (tag_type);
2140
2141   /* To avoid creating unnecessary memory tags, only create one memory tag
2142      per alias set class.  Note that it may be tempting to group
2143      memory tags based on conflicting alias sets instead of
2144      equivalence.  That would be wrong because alias sets are not
2145      necessarily transitive (as demonstrated by the libstdc++ test
2146      23_containers/vector/cons/4.cc).  Given three alias sets A, B, C
2147      such that conflicts (A, B) == true and conflicts (A, C) == true,
2148      it does not necessarily follow that conflicts (B, C) == true.  */
2149   for (i = 0, tag = NULL_TREE; i < ai->num_pointers; i++)
2150     {
2151       struct alias_map_d *curr = ai->pointers[i];
2152       if (tag_set == curr->set 
2153           && (flag_tree_points_to == PTA_NONE 
2154               || same_points_to_set (curr->var, ptr)))
2155         {
2156           tag = var_ann (curr->var)->type_mem_tag;
2157           break;
2158         }
2159     }
2160
2161   /* If VAR cannot alias with any of the existing memory tags, create a new
2162      tag for PTR and add it to the POINTERS array.  */
2163   if (tag == NULL_TREE)
2164     {
2165       struct alias_map_d *alias_map;
2166
2167       /* If PTR did not have a type tag already, create a new TMT.*
2168          artificial variable representing the memory location
2169          pointed-to by PTR.  */
2170       if (var_ann (ptr)->type_mem_tag == NULL_TREE)
2171         tag = create_memory_tag (tag_type, true);
2172       else
2173         tag = var_ann (ptr)->type_mem_tag;
2174
2175       /* Add PTR to the POINTERS array.  Note that we are not interested in
2176          PTR's alias set.  Instead, we cache the alias set for the memory that
2177          PTR points to.  */
2178       alias_map = xcalloc (1, sizeof (*alias_map));
2179       alias_map->var = ptr;
2180       alias_map->set = tag_set;
2181       ai->pointers[ai->num_pointers++] = alias_map;
2182     }
2183
2184 #if defined ENABLE_CHECKING
2185   /* Make sure that the type tag has the same alias set as the
2186      pointed-to type.  */
2187   if (tag_set != get_alias_set (tag))
2188     abort ();
2189 #endif
2190
2191
2192   return tag;
2193 }
2194
2195
2196 /* Create GLOBAL_VAR, an artificial global variable to act as a
2197    representative of all the variables that may be clobbered by function
2198    calls.  */
2199
2200 static void
2201 create_global_var (void)
2202 {
2203   global_var = build_decl (VAR_DECL, get_identifier (".GLOBAL_VAR"),
2204                            size_type_node);
2205   DECL_ARTIFICIAL (global_var) = 1;
2206   TREE_READONLY (global_var) = 0;
2207   DECL_EXTERNAL (global_var) = 1;
2208   TREE_STATIC (global_var) = 1;
2209   TREE_USED (global_var) = 1;
2210   DECL_CONTEXT (global_var) = NULL_TREE;
2211   TREE_THIS_VOLATILE (global_var) = 0;
2212   TREE_ADDRESSABLE (global_var) = 0;
2213
2214   add_referenced_tmp_var (global_var);
2215   bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (global_var)->uid);
2216 }
2217
2218
2219 /* Dump alias statistics on FILE.  */
2220
2221 static void 
2222 dump_alias_stats (FILE *file)
2223 {
2224   const char *funcname
2225     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2226   fprintf (file, "\nAlias statistics for %s\n\n", funcname);
2227   fprintf (file, "Total alias queries:\t%u\n", alias_stats.alias_queries);
2228   fprintf (file, "Total alias mayalias results:\t%u\n", 
2229            alias_stats.alias_mayalias);
2230   fprintf (file, "Total alias noalias results:\t%u\n",
2231            alias_stats.alias_noalias);
2232   fprintf (file, "Total simple queries:\t%u\n",
2233            alias_stats.simple_queries);
2234   fprintf (file, "Total simple resolved:\t%u\n",
2235            alias_stats.simple_resolved);
2236   fprintf (file, "Total TBAA queries:\t%u\n",
2237            alias_stats.tbaa_queries);
2238   fprintf (file, "Total TBAA resolved:\t%u\n",
2239            alias_stats.tbaa_resolved);
2240   fprintf (file, "Total PTA queries:\t%u\n",
2241            alias_stats.pta_queries);
2242   fprintf (file, "Total PTA resolved:\t%u\n",
2243            alias_stats.pta_resolved);
2244 }
2245   
2246
2247 /* Dump alias information on FILE.  */
2248
2249 void
2250 dump_alias_info (FILE *file)
2251 {
2252   size_t i;
2253   const char *funcname
2254     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2255
2256   fprintf (file, "\nFlow-insensitive alias information for %s\n\n", funcname);
2257
2258   fprintf (file, "Aliased symbols\n\n");
2259   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2260     {
2261       tree var = referenced_var (i);
2262       if (may_be_aliased (var))
2263         dump_variable (file, var);
2264     }
2265
2266   fprintf (file, "\nDereferenced pointers\n\n");
2267   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2268     {
2269       tree var = referenced_var (i);
2270       var_ann_t ann = var_ann (var);
2271       if (ann->type_mem_tag)
2272         dump_variable (file, var);
2273     }
2274
2275   fprintf (file, "\nType memory tags\n\n");
2276   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2277     {
2278       tree var = referenced_var (i);
2279       var_ann_t ann = var_ann (var);
2280       if (ann->mem_tag_kind == TYPE_TAG)
2281         dump_variable (file, var);
2282     }
2283
2284   fprintf (file, "\n\nFlow-sensitive alias information for %s\n\n", funcname);
2285
2286   fprintf (file, "SSA_NAME pointers\n\n");
2287   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
2288     {
2289       tree ptr = ssa_name (i);
2290       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2291       if (!SSA_NAME_IN_FREE_LIST (ptr)
2292           && pi
2293           && pi->name_mem_tag)
2294         dump_points_to_info_for (file, ptr);
2295     }
2296
2297   fprintf (file, "\nName memory tags\n\n");
2298   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2299     {
2300       tree var = referenced_var (i);
2301       var_ann_t ann = var_ann (var);
2302       if (ann->mem_tag_kind == NAME_TAG)
2303         dump_variable (file, var);
2304     }
2305
2306   fprintf (file, "\n");
2307 }
2308
2309
2310 /* Dump alias information on stderr.  */
2311
2312 void
2313 debug_alias_info (void)
2314 {
2315   dump_alias_info (stderr);
2316 }
2317
2318
2319 /* Return the alias information associated with pointer T.  It creates a
2320    new instance if none existed.  */
2321
2322 static struct ptr_info_def *
2323 get_ptr_info (tree t)
2324 {
2325   struct ptr_info_def *pi;
2326
2327 #if defined ENABLE_CHECKING
2328   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
2329     abort ();
2330 #endif
2331
2332   pi = SSA_NAME_PTR_INFO (t);
2333   if (pi == NULL)
2334     {
2335       pi = ggc_alloc (sizeof (*pi));
2336       memset ((void *)pi, 0, sizeof (*pi));
2337       SSA_NAME_PTR_INFO (t) = pi;
2338     }
2339
2340   return pi;
2341 }
2342
2343
2344 /* Dump points-to information for SSA_NAME PTR into FILE.  */
2345
2346 void
2347 dump_points_to_info_for (FILE *file, tree ptr)
2348 {
2349   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2350
2351   print_generic_expr (file, ptr, dump_flags);
2352
2353   if (pi)
2354     {
2355       if (pi->name_mem_tag)
2356         {
2357           fprintf (file, ", name memory tag: ");
2358           print_generic_expr (file, pi->name_mem_tag, dump_flags);
2359         }
2360
2361       if (pi->is_dereferenced)
2362         fprintf (file, ", is dereferenced");
2363
2364       if (pi->value_escapes_p)
2365         fprintf (file, ", its value escapes");
2366
2367       if (pi->pt_anything)
2368         fprintf (file, ", points-to anything");
2369
2370       if (pi->pt_malloc)
2371         fprintf (file, ", points-to malloc");
2372
2373       if (pi->pt_vars)
2374         {
2375           unsigned ix;
2376
2377           fprintf (file, ", points-to vars: { ");
2378           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, ix,
2379               {
2380                 print_generic_expr (file, referenced_var (ix), dump_flags);
2381                 fprintf (file, " ");
2382               });
2383           fprintf (file, "}");
2384         }
2385     }
2386
2387   fprintf (file, "\n");
2388 }
2389
2390
2391 /* Dump points-to information for VAR into stderr.  */
2392
2393 void
2394 debug_points_to_info_for (tree var)
2395 {
2396   dump_points_to_info_for (stderr, var);
2397 }
2398
2399
2400 /* Dump points-to information into FILE.  NOTE: This function is slow, as
2401    it needs to traverse the whole CFG looking for pointer SSA_NAMEs.  */
2402
2403 void
2404 dump_points_to_info (FILE *file)
2405 {
2406   basic_block bb;
2407   block_stmt_iterator si;
2408   size_t i;
2409   const char *fname =
2410     lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2411
2412   fprintf (file, "\n\nPointed-to sets for pointers in %s\n\n", fname);
2413
2414   /* First dump points-to information for the default definitions of
2415      pointer variables.  This is necessary because default definitions are
2416      not part of the code.  */
2417   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2418     {
2419       tree var = referenced_var (i);
2420       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
2421         {
2422           var_ann_t ann = var_ann (var);
2423           if (ann->default_def)
2424             dump_points_to_info_for (file, ann->default_def);
2425         }
2426     }
2427
2428   /* Dump points-to information for every pointer defined in the program.  */
2429   FOR_EACH_BB (bb)
2430     {
2431       tree phi;
2432
2433       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2434         {
2435           tree ptr = PHI_RESULT (phi);
2436           if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
2437             dump_points_to_info_for (file, ptr);
2438         }
2439
2440         for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
2441           {
2442             stmt_ann_t ann = stmt_ann (bsi_stmt (si));
2443             def_optype defs = DEF_OPS (ann);
2444             if (defs)
2445               for (i = 0; i < NUM_DEFS (defs); i++)
2446                 if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (DEF_OP (defs, i))))
2447                   dump_points_to_info_for (file, DEF_OP (defs, i));
2448           }
2449     }
2450
2451   fprintf (file, "\n");
2452 }
2453
2454
2455 /* Dump points-to info pointed by PTO into STDERR.  */
2456
2457 void
2458 debug_points_to_info (void)
2459 {
2460   dump_points_to_info (stderr);
2461 }
2462
2463 /* Dump to FILE the list of variables that may be aliasing VAR.  */
2464
2465 void
2466 dump_may_aliases_for (FILE *file, tree var)
2467 {
2468   varray_type aliases;
2469   
2470   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
2471     var = SSA_NAME_VAR (var);
2472
2473   aliases = var_ann (var)->may_aliases;
2474   if (aliases)
2475     {
2476       size_t i;
2477       fprintf (file, "{ ");
2478       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); i++)
2479         {
2480           print_generic_expr (file, VARRAY_TREE (aliases, i), dump_flags);
2481           fprintf (file, " ");
2482         }
2483       fprintf (file, "}");
2484     }
2485 }
2486
2487
2488 /* Dump to stderr the list of variables that may be aliasing VAR.  */
2489
2490 void
2491 debug_may_aliases_for (tree var)
2492 {
2493   dump_may_aliases_for (stderr, var);
2494 }
2495
2496 /* Return true if VAR may be aliased.  */
2497
2498 bool
2499 may_be_aliased (tree var)
2500 {
2501   /* Obviously.  */
2502   if (TREE_ADDRESSABLE (var))
2503     return true;
2504
2505   /* Automatic variables can't have their addresses escape any other way.  */
2506   if (!TREE_STATIC (var))
2507     return false;
2508
2509   /* Globally visible variables can have their addresses taken by other
2510      translation units.  */
2511   if (DECL_EXTERNAL (var) || TREE_PUBLIC (var))
2512     return true;
2513
2514   /* If we're in unit-at-a-time mode, then we must have seen all occurrences
2515      of address-of operators, and so we can trust TREE_ADDRESSABLE.  Otherwise
2516      we can only be sure the variable isn't addressable if it's local to the
2517      current function.  */
2518   if (flag_unit_at_a_time)
2519     return false;
2520   if (decl_function_context (var) == current_function_decl)
2521     return false;
2522
2523   return true;
2524 }
2525