OSDN Git Service

Factor out common tests in 8-byte reg/reg move splitters on 32-bit sparc.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-structalias.c
1 /* Tree based points-to analysis
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
5
6    This file is part of GCC.
7
8    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9    under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
11    (at your option) any later version.
12
13    GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "obstack.h"
28 #include "bitmap.h"
29 #include "flags.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "output.h"
32 #include "tree.h"
33 #include "tree-flow.h"
34 #include "tree-inline.h"
35 #include "diagnostic-core.h"
36 #include "gimple.h"
37 #include "hashtab.h"
38 #include "function.h"
39 #include "cgraph.h"
40 #include "tree-pass.h"
41 #include "timevar.h"
42 #include "alloc-pool.h"
43 #include "splay-tree.h"
44 #include "params.h"
45 #include "cgraph.h"
46 #include "alias.h"
47 #include "pointer-set.h"
48
49 /* The idea behind this analyzer is to generate set constraints from the
50    program, then solve the resulting constraints in order to generate the
51    points-to sets.
52
53    Set constraints are a way of modeling program analysis problems that
54    involve sets.  They consist of an inclusion constraint language,
55    describing the variables (each variable is a set) and operations that
56    are involved on the variables, and a set of rules that derive facts
57    from these operations.  To solve a system of set constraints, you derive
58    all possible facts under the rules, which gives you the correct sets
59    as a consequence.
60
61    See  "Efficient Field-sensitive pointer analysis for C" by "David
62    J. Pearce and Paul H. J. Kelly and Chris Hankin, at
63    http://citeseer.ist.psu.edu/pearce04efficient.html
64
65    Also see "Ultra-fast Aliasing Analysis using CLA: A Million Lines
66    of C Code in a Second" by ""Nevin Heintze and Olivier Tardieu" at
67    http://citeseer.ist.psu.edu/heintze01ultrafast.html
68
69    There are three types of real constraint expressions, DEREF,
70    ADDRESSOF, and SCALAR.  Each constraint expression consists
71    of a constraint type, a variable, and an offset.
72
73    SCALAR is a constraint expression type used to represent x, whether
74    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
75    DEREF is a constraint expression type used to represent *x, whether
76    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
77    ADDRESSOF is a constraint expression used to represent &x, whether
78    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
79
80    Each pointer variable in the program is assigned an integer id, and
81    each field of a structure variable is assigned an integer id as well.
82
83    Structure variables are linked to their list of fields through a "next
84    field" in each variable that points to the next field in offset
85    order.
86    Each variable for a structure field has
87
88    1. "size", that tells the size in bits of that field.
89    2. "fullsize, that tells the size in bits of the entire structure.
90    3. "offset", that tells the offset in bits from the beginning of the
91    structure to this field.
92
93    Thus,
94    struct f
95    {
96      int a;
97      int b;
98    } foo;
99    int *bar;
100
101    looks like
102
103    foo.a -> id 1, size 32, offset 0, fullsize 64, next foo.b
104    foo.b -> id 2, size 32, offset 32, fullsize 64, next NULL
105    bar -> id 3, size 32, offset 0, fullsize 32, next NULL
106
107
108   In order to solve the system of set constraints, the following is
109   done:
110
111   1. Each constraint variable x has a solution set associated with it,
112   Sol(x).
113
114   2. Constraints are separated into direct, copy, and complex.
115   Direct constraints are ADDRESSOF constraints that require no extra
116   processing, such as P = &Q
117   Copy constraints are those of the form P = Q.
118   Complex constraints are all the constraints involving dereferences
119   and offsets (including offsetted copies).
120
121   3. All direct constraints of the form P = &Q are processed, such
122   that Q is added to Sol(P)
123
124   4. All complex constraints for a given constraint variable are stored in a
125   linked list attached to that variable's node.
126
127   5. A directed graph is built out of the copy constraints. Each
128   constraint variable is a node in the graph, and an edge from
129   Q to P is added for each copy constraint of the form P = Q
130
131   6. The graph is then walked, and solution sets are
132   propagated along the copy edges, such that an edge from Q to P
133   causes Sol(P) <- Sol(P) union Sol(Q).
134
135   7.  As we visit each node, all complex constraints associated with
136   that node are processed by adding appropriate copy edges to the graph, or the
137   appropriate variables to the solution set.
138
139   8. The process of walking the graph is iterated until no solution
140   sets change.
141
142   Prior to walking the graph in steps 6 and 7, We perform static
143   cycle elimination on the constraint graph, as well
144   as off-line variable substitution.
145
146   TODO: Adding offsets to pointer-to-structures can be handled (IE not punted
147   on and turned into anything), but isn't.  You can just see what offset
148   inside the pointed-to struct it's going to access.
149
150   TODO: Constant bounded arrays can be handled as if they were structs of the
151   same number of elements.
152
153   TODO: Modeling heap and incoming pointers becomes much better if we
154   add fields to them as we discover them, which we could do.
155
156   TODO: We could handle unions, but to be honest, it's probably not
157   worth the pain or slowdown.  */
158
159 /* IPA-PTA optimizations possible.
160
161    When the indirect function called is ANYTHING we can add disambiguation
162    based on the function signatures (or simply the parameter count which
163    is the varinfo size).  We also do not need to consider functions that
164    do not have their address taken.
165
166    The is_global_var bit which marks escape points is overly conservative
167    in IPA mode.  Split it to is_escape_point and is_global_var - only
168    externally visible globals are escape points in IPA mode.  This is
169    also needed to fix the pt_solution_includes_global predicate
170    (and thus ptr_deref_may_alias_global_p).
171
172    The way we introduce DECL_PT_UID to avoid fixing up all points-to
173    sets in the translation unit when we copy a DECL during inlining
174    pessimizes precision.  The advantage is that the DECL_PT_UID keeps
175    compile-time and memory usage overhead low - the points-to sets
176    do not grow or get unshared as they would during a fixup phase.
177    An alternative solution is to delay IPA PTA until after all
178    inlining transformations have been applied.
179
180    The way we propagate clobber/use information isn't optimized.
181    It should use a new complex constraint that properly filters
182    out local variables of the callee (though that would make
183    the sets invalid after inlining).  OTOH we might as well
184    admit defeat to WHOPR and simply do all the clobber/use analysis
185    and propagation after PTA finished but before we threw away
186    points-to information for memory variables.  WHOPR and PTA
187    do not play along well anyway - the whole constraint solving
188    would need to be done in WPA phase and it will be very interesting
189    to apply the results to local SSA names during LTRANS phase.
190
191    We probably should compute a per-function unit-ESCAPE solution
192    propagating it simply like the clobber / uses solutions.  The
193    solution can go alongside the non-IPA espaced solution and be
194    used to query which vars escape the unit through a function.
195
196    We never put function decls in points-to sets so we do not
197    keep the set of called functions for indirect calls.
198
199    And probably more.  */
200
201 static bool use_field_sensitive = true;
202 static int in_ipa_mode = 0;
203
204 /* Used for predecessor bitmaps. */
205 static bitmap_obstack predbitmap_obstack;
206
207 /* Used for points-to sets.  */
208 static bitmap_obstack pta_obstack;
209
210 /* Used for oldsolution members of variables. */
211 static bitmap_obstack oldpta_obstack;
212
213 /* Used for per-solver-iteration bitmaps.  */
214 static bitmap_obstack iteration_obstack;
215
216 static unsigned int create_variable_info_for (tree, const char *);
217 typedef struct constraint_graph *constraint_graph_t;
218 static void unify_nodes (constraint_graph_t, unsigned int, unsigned int, bool);
219
220 struct constraint;
221 typedef struct constraint *constraint_t;
222
223 DEF_VEC_P(constraint_t);
224 DEF_VEC_ALLOC_P(constraint_t,heap);
225
226 #define EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP(a, b, c, d)        \
227   if (a)                                                \
228     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (a, b, c, d)
229
230 static struct constraint_stats
231 {
232   unsigned int total_vars;
233   unsigned int nonpointer_vars;
234   unsigned int unified_vars_static;
235   unsigned int unified_vars_dynamic;
236   unsigned int iterations;
237   unsigned int num_edges;
238   unsigned int num_implicit_edges;
239   unsigned int points_to_sets_created;
240 } stats;
241
242 struct variable_info
243 {
244   /* ID of this variable  */
245   unsigned int id;
246
247   /* True if this is a variable created by the constraint analysis, such as
248      heap variables and constraints we had to break up.  */
249   unsigned int is_artificial_var : 1;
250
251   /* True if this is a special variable whose solution set should not be
252      changed.  */
253   unsigned int is_special_var : 1;
254
255   /* True for variables whose size is not known or variable.  */
256   unsigned int is_unknown_size_var : 1;
257
258   /* True for (sub-)fields that represent a whole variable.  */
259   unsigned int is_full_var : 1;
260
261   /* True if this is a heap variable.  */
262   unsigned int is_heap_var : 1;
263
264   /* True if this field may contain pointers.  */
265   unsigned int may_have_pointers : 1;
266
267   /* True if this field has only restrict qualified pointers.  */
268   unsigned int only_restrict_pointers : 1;
269
270   /* True if this represents a global variable.  */
271   unsigned int is_global_var : 1;
272
273   /* True if this represents a IPA function info.  */
274   unsigned int is_fn_info : 1;
275
276   /* A link to the variable for the next field in this structure.  */
277   struct variable_info *next;
278
279   /* Offset of this variable, in bits, from the base variable  */
280   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
281
282   /* Size of the variable, in bits.  */
283   unsigned HOST_WIDE_INT size;
284
285   /* Full size of the base variable, in bits.  */
286   unsigned HOST_WIDE_INT fullsize;
287
288   /* Name of this variable */
289   const char *name;
290
291   /* Tree that this variable is associated with.  */
292   tree decl;
293
294   /* Points-to set for this variable.  */
295   bitmap solution;
296
297   /* Old points-to set for this variable.  */
298   bitmap oldsolution;
299 };
300 typedef struct variable_info *varinfo_t;
301
302 static varinfo_t first_vi_for_offset (varinfo_t, unsigned HOST_WIDE_INT);
303 static varinfo_t first_or_preceding_vi_for_offset (varinfo_t,
304                                                    unsigned HOST_WIDE_INT);
305 static varinfo_t lookup_vi_for_tree (tree);
306
307 /* Pool of variable info structures.  */
308 static alloc_pool variable_info_pool;
309
310 DEF_VEC_P(varinfo_t);
311
312 DEF_VEC_ALLOC_P(varinfo_t, heap);
313
314 /* Table of variable info structures for constraint variables.
315    Indexed directly by variable info id.  */
316 static VEC(varinfo_t,heap) *varmap;
317
318 /* Return the varmap element N */
319
320 static inline varinfo_t
321 get_varinfo (unsigned int n)
322 {
323   return VEC_index (varinfo_t, varmap, n);
324 }
325
326 /* Static IDs for the special variables.  */
327 enum { nothing_id = 0, anything_id = 1, readonly_id = 2,
328        escaped_id = 3, nonlocal_id = 4,
329        storedanything_id = 5, integer_id = 6 };
330
331 /* Return a new variable info structure consisting for a variable
332    named NAME, and using constraint graph node NODE.  Append it
333    to the vector of variable info structures.  */
334
335 static varinfo_t
336 new_var_info (tree t, const char *name)
337 {
338   unsigned index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
339   varinfo_t ret = (varinfo_t) pool_alloc (variable_info_pool);
340
341   ret->id = index;
342   ret->name = name;
343   ret->decl = t;
344   /* Vars without decl are artificial and do not have sub-variables.  */
345   ret->is_artificial_var = (t == NULL_TREE);
346   ret->is_special_var = false;
347   ret->is_unknown_size_var = false;
348   ret->is_full_var = (t == NULL_TREE);
349   ret->is_heap_var = false;
350   ret->may_have_pointers = true;
351   ret->only_restrict_pointers = false;
352   ret->is_global_var = (t == NULL_TREE);
353   ret->is_fn_info = false;
354   if (t && DECL_P (t))
355     ret->is_global_var = (is_global_var (t)
356                           /* We have to treat even local register variables
357                              as escape points.  */
358                           || (TREE_CODE (t) == VAR_DECL
359                               && DECL_HARD_REGISTER (t)));
360   ret->solution = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
361   ret->oldsolution = NULL;
362   ret->next = NULL;
363
364   stats.total_vars++;
365
366   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, ret);
367
368   return ret;
369 }
370
371
372 /* A map mapping call statements to per-stmt variables for uses
373    and clobbers specific to the call.  */
374 struct pointer_map_t *call_stmt_vars;
375
376 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL.  */
377
378 static varinfo_t
379 get_call_vi (gimple call)
380 {
381   void **slot_p;
382   varinfo_t vi, vi2;
383
384   slot_p = pointer_map_insert (call_stmt_vars, call);
385   if (*slot_p)
386     return (varinfo_t) *slot_p;
387
388   vi = new_var_info (NULL_TREE, "CALLUSED");
389   vi->offset = 0;
390   vi->size = 1;
391   vi->fullsize = 2;
392   vi->is_full_var = true;
393
394   vi->next = vi2 = new_var_info (NULL_TREE, "CALLCLOBBERED");
395   vi2->offset = 1;
396   vi2->size = 1;
397   vi2->fullsize = 2;
398   vi2->is_full_var = true;
399
400   *slot_p = (void *) vi;
401   return vi;
402 }
403
404 /* Lookup the variable for the call statement CALL representing
405    the uses.  Returns NULL if there is nothing special about this call.  */
406
407 static varinfo_t
408 lookup_call_use_vi (gimple call)
409 {
410   void **slot_p;
411
412   slot_p = pointer_map_contains (call_stmt_vars, call);
413   if (slot_p)
414     return (varinfo_t) *slot_p;
415
416   return NULL;
417 }
418
419 /* Lookup the variable for the call statement CALL representing
420    the clobbers.  Returns NULL if there is nothing special about this call.  */
421
422 static varinfo_t
423 lookup_call_clobber_vi (gimple call)
424 {
425   varinfo_t uses = lookup_call_use_vi (call);
426   if (!uses)
427     return NULL;
428
429   return uses->next;
430 }
431
432 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL representing
433    the uses.  */
434
435 static varinfo_t
436 get_call_use_vi (gimple call)
437 {
438   return get_call_vi (call);
439 }
440
441 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL representing
442    the clobbers.  */
443
444 static varinfo_t ATTRIBUTE_UNUSED
445 get_call_clobber_vi (gimple call)
446 {
447   return get_call_vi (call)->next;
448 }
449
450
451 typedef enum {SCALAR, DEREF, ADDRESSOF} constraint_expr_type;
452
453 /* An expression that appears in a constraint.  */
454
455 struct constraint_expr
456 {
457   /* Constraint type.  */
458   constraint_expr_type type;
459
460   /* Variable we are referring to in the constraint.  */
461   unsigned int var;
462
463   /* Offset, in bits, of this constraint from the beginning of
464      variables it ends up referring to.
465
466      IOW, in a deref constraint, we would deref, get the result set,
467      then add OFFSET to each member.   */
468   HOST_WIDE_INT offset;
469 };
470
471 /* Use 0x8000... as special unknown offset.  */
472 #define UNKNOWN_OFFSET ((HOST_WIDE_INT)-1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT-1))
473
474 typedef struct constraint_expr ce_s;
475 DEF_VEC_O(ce_s);
476 DEF_VEC_ALLOC_O(ce_s, heap);
477 static void get_constraint_for_1 (tree, VEC(ce_s, heap) **, bool, bool);
478 static void get_constraint_for (tree, VEC(ce_s, heap) **);
479 static void get_constraint_for_rhs (tree, VEC(ce_s, heap) **);
480 static void do_deref (VEC (ce_s, heap) **);
481
482 /* Our set constraints are made up of two constraint expressions, one
483    LHS, and one RHS.
484
485    As described in the introduction, our set constraints each represent an
486    operation between set valued variables.
487 */
488 struct constraint
489 {
490   struct constraint_expr lhs;
491   struct constraint_expr rhs;
492 };
493
494 /* List of constraints that we use to build the constraint graph from.  */
495
496 static VEC(constraint_t,heap) *constraints;
497 static alloc_pool constraint_pool;
498
499 /* The constraint graph is represented as an array of bitmaps
500    containing successor nodes.  */
501
502 struct constraint_graph
503 {
504   /* Size of this graph, which may be different than the number of
505      nodes in the variable map.  */
506   unsigned int size;
507
508   /* Explicit successors of each node. */
509   bitmap *succs;
510
511   /* Implicit predecessors of each node (Used for variable
512      substitution). */
513   bitmap *implicit_preds;
514
515   /* Explicit predecessors of each node (Used for variable substitution).  */
516   bitmap *preds;
517
518   /* Indirect cycle representatives, or -1 if the node has no indirect
519      cycles.  */
520   int *indirect_cycles;
521
522   /* Representative node for a node.  rep[a] == a unless the node has
523      been unified. */
524   unsigned int *rep;
525
526   /* Equivalence class representative for a label.  This is used for
527      variable substitution.  */
528   int *eq_rep;
529
530   /* Pointer equivalence label for a node.  All nodes with the same
531      pointer equivalence label can be unified together at some point
532      (either during constraint optimization or after the constraint
533      graph is built).  */
534   unsigned int *pe;
535
536   /* Pointer equivalence representative for a label.  This is used to
537      handle nodes that are pointer equivalent but not location
538      equivalent.  We can unite these once the addressof constraints
539      are transformed into initial points-to sets.  */
540   int *pe_rep;
541
542   /* Pointer equivalence label for each node, used during variable
543      substitution.  */
544   unsigned int *pointer_label;
545
546   /* Location equivalence label for each node, used during location
547      equivalence finding.  */
548   unsigned int *loc_label;
549
550   /* Pointed-by set for each node, used during location equivalence
551      finding.  This is pointed-by rather than pointed-to, because it
552      is constructed using the predecessor graph.  */
553   bitmap *pointed_by;
554
555   /* Points to sets for pointer equivalence.  This is *not* the actual
556      points-to sets for nodes.  */
557   bitmap *points_to;
558
559   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is a direct
560      node.  Used for variable substitution.  */
561   sbitmap direct_nodes;
562
563   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is address
564      taken.  Used for variable substitution.  */
565   bitmap address_taken;
566
567   /* Vector of complex constraints for each graph node.  Complex
568      constraints are those involving dereferences or offsets that are
569      not 0.  */
570   VEC(constraint_t,heap) **complex;
571 };
572
573 static constraint_graph_t graph;
574
575 /* During variable substitution and the offline version of indirect
576    cycle finding, we create nodes to represent dereferences and
577    address taken constraints.  These represent where these start and
578    end.  */
579 #define FIRST_REF_NODE (VEC_length (varinfo_t, varmap))
580 #define LAST_REF_NODE (FIRST_REF_NODE + (FIRST_REF_NODE - 1))
581
582 /* Return the representative node for NODE, if NODE has been unioned
583    with another NODE.
584    This function performs path compression along the way to finding
585    the representative.  */
586
587 static unsigned int
588 find (unsigned int node)
589 {
590   gcc_assert (node < graph->size);
591   if (graph->rep[node] != node)
592     return graph->rep[node] = find (graph->rep[node]);
593   return node;
594 }
595
596 /* Union the TO and FROM nodes to the TO nodes.
597    Note that at some point in the future, we may want to do
598    union-by-rank, in which case we are going to have to return the
599    node we unified to.  */
600
601 static bool
602 unite (unsigned int to, unsigned int from)
603 {
604   gcc_assert (to < graph->size && from < graph->size);
605   if (to != from && graph->rep[from] != to)
606     {
607       graph->rep[from] = to;
608       return true;
609     }
610   return false;
611 }
612
613 /* Create a new constraint consisting of LHS and RHS expressions.  */
614
615 static constraint_t
616 new_constraint (const struct constraint_expr lhs,
617                 const struct constraint_expr rhs)
618 {
619   constraint_t ret = (constraint_t) pool_alloc (constraint_pool);
620   ret->lhs = lhs;
621   ret->rhs = rhs;
622   return ret;
623 }
624
625 /* Print out constraint C to FILE.  */
626
627 static void
628 dump_constraint (FILE *file, constraint_t c)
629 {
630   if (c->lhs.type == ADDRESSOF)
631     fprintf (file, "&");
632   else if (c->lhs.type == DEREF)
633     fprintf (file, "*");
634   fprintf (file, "%s", get_varinfo (c->lhs.var)->name);
635   if (c->lhs.offset == UNKNOWN_OFFSET)
636     fprintf (file, " + UNKNOWN");
637   else if (c->lhs.offset != 0)
638     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->lhs.offset);
639   fprintf (file, " = ");
640   if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
641     fprintf (file, "&");
642   else if (c->rhs.type == DEREF)
643     fprintf (file, "*");
644   fprintf (file, "%s", get_varinfo (c->rhs.var)->name);
645   if (c->rhs.offset == UNKNOWN_OFFSET)
646     fprintf (file, " + UNKNOWN");
647   else if (c->rhs.offset != 0)
648     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->rhs.offset);
649 }
650
651
652 void debug_constraint (constraint_t);
653 void debug_constraints (void);
654 void debug_constraint_graph (void);
655 void debug_solution_for_var (unsigned int);
656 void debug_sa_points_to_info (void);
657
658 /* Print out constraint C to stderr.  */
659
660 DEBUG_FUNCTION void
661 debug_constraint (constraint_t c)
662 {
663   dump_constraint (stderr, c);
664   fprintf (stderr, "\n");
665 }
666
667 /* Print out all constraints to FILE */
668
669 static void
670 dump_constraints (FILE *file, int from)
671 {
672   int i;
673   constraint_t c;
674   for (i = from; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
675     if (c)
676       {
677         dump_constraint (file, c);
678         fprintf (file, "\n");
679       }
680 }
681
682 /* Print out all constraints to stderr.  */
683
684 DEBUG_FUNCTION void
685 debug_constraints (void)
686 {
687   dump_constraints (stderr, 0);
688 }
689
690 /* Print the constraint graph in dot format.  */
691
692 static void
693 dump_constraint_graph (FILE *file)
694 {
695   unsigned int i;
696
697   /* Only print the graph if it has already been initialized:  */
698   if (!graph)
699     return;
700
701   /* Prints the header of the dot file:  */
702   fprintf (file, "strict digraph {\n");
703   fprintf (file, "  node [\n    shape = box\n  ]\n");
704   fprintf (file, "  edge [\n    fontsize = \"12\"\n  ]\n");
705   fprintf (file, "\n  // List of nodes and complex constraints in "
706            "the constraint graph:\n");
707
708   /* The next lines print the nodes in the graph together with the
709      complex constraints attached to them.  */
710   for (i = 0; i < graph->size; i++)
711     {
712       if (find (i) != i)
713         continue;
714       if (i < FIRST_REF_NODE)
715         fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
716       else
717         fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
718       if (graph->complex[i])
719         {
720           unsigned j;
721           constraint_t c;
722           fprintf (file, " [label=\"\\N\\n");
723           for (j = 0; VEC_iterate (constraint_t, graph->complex[i], j, c); ++j)
724             {
725               dump_constraint (file, c);
726               fprintf (file, "\\l");
727             }
728           fprintf (file, "\"]");
729         }
730       fprintf (file, ";\n");
731     }
732
733   /* Go over the edges.  */
734   fprintf (file, "\n  // Edges in the constraint graph:\n");
735   for (i = 0; i < graph->size; i++)
736     {
737       unsigned j;
738       bitmap_iterator bi;
739       if (find (i) != i)
740         continue;
741       EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i], 0, j, bi)
742         {
743           unsigned to = find (j);
744           if (i == to)
745             continue;
746           if (i < FIRST_REF_NODE)
747             fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
748           else
749             fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
750           fprintf (file, " -> ");
751           if (to < FIRST_REF_NODE)
752             fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (to)->name);
753           else
754             fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (to - FIRST_REF_NODE)->name);
755           fprintf (file, ";\n");
756         }
757     }
758
759   /* Prints the tail of the dot file.  */
760   fprintf (file, "}\n");
761 }
762
763 /* Print out the constraint graph to stderr.  */
764
765 DEBUG_FUNCTION void
766 debug_constraint_graph (void)
767 {
768   dump_constraint_graph (stderr);
769 }
770
771 /* SOLVER FUNCTIONS
772
773    The solver is a simple worklist solver, that works on the following
774    algorithm:
775
776    sbitmap changed_nodes = all zeroes;
777    changed_count = 0;
778    For each node that is not already collapsed:
779        changed_count++;
780        set bit in changed nodes
781
782    while (changed_count > 0)
783    {
784      compute topological ordering for constraint graph
785
786      find and collapse cycles in the constraint graph (updating
787      changed if necessary)
788
789      for each node (n) in the graph in topological order:
790        changed_count--;
791
792        Process each complex constraint associated with the node,
793        updating changed if necessary.
794
795        For each outgoing edge from n, propagate the solution from n to
796        the destination of the edge, updating changed as necessary.
797
798    }  */
799
800 /* Return true if two constraint expressions A and B are equal.  */
801
802 static bool
803 constraint_expr_equal (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
804 {
805   return a.type == b.type && a.var == b.var && a.offset == b.offset;
806 }
807
808 /* Return true if constraint expression A is less than constraint expression
809    B.  This is just arbitrary, but consistent, in order to give them an
810    ordering.  */
811
812 static bool
813 constraint_expr_less (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
814 {
815   if (a.type == b.type)
816     {
817       if (a.var == b.var)
818         return a.offset < b.offset;
819       else
820         return a.var < b.var;
821     }
822   else
823     return a.type < b.type;
824 }
825
826 /* Return true if constraint A is less than constraint B.  This is just
827    arbitrary, but consistent, in order to give them an ordering.  */
828
829 static bool
830 constraint_less (const constraint_t a, const constraint_t b)
831 {
832   if (constraint_expr_less (a->lhs, b->lhs))
833     return true;
834   else if (constraint_expr_less (b->lhs, a->lhs))
835     return false;
836   else
837     return constraint_expr_less (a->rhs, b->rhs);
838 }
839
840 /* Return true if two constraints A and B are equal.  */
841
842 static bool
843 constraint_equal (struct constraint a, struct constraint b)
844 {
845   return constraint_expr_equal (a.lhs, b.lhs)
846     && constraint_expr_equal (a.rhs, b.rhs);
847 }
848
849
850 /* Find a constraint LOOKFOR in the sorted constraint vector VEC */
851
852 static constraint_t
853 constraint_vec_find (VEC(constraint_t,heap) *vec,
854                      struct constraint lookfor)
855 {
856   unsigned int place;
857   constraint_t found;
858
859   if (vec == NULL)
860     return NULL;
861
862   place = VEC_lower_bound (constraint_t, vec, &lookfor, constraint_less);
863   if (place >= VEC_length (constraint_t, vec))
864     return NULL;
865   found = VEC_index (constraint_t, vec, place);
866   if (!constraint_equal (*found, lookfor))
867     return NULL;
868   return found;
869 }
870
871 /* Union two constraint vectors, TO and FROM.  Put the result in TO.  */
872
873 static void
874 constraint_set_union (VEC(constraint_t,heap) **to,
875                       VEC(constraint_t,heap) **from)
876 {
877   int i;
878   constraint_t c;
879
880   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, *from, i, c)
881     {
882       if (constraint_vec_find (*to, *c) == NULL)
883         {
884           unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, *to, c,
885                                                 constraint_less);
886           VEC_safe_insert (constraint_t, heap, *to, place, c);
887         }
888     }
889 }
890
891 /* Expands the solution in SET to all sub-fields of variables included.
892    Union the expanded result into RESULT.  */
893
894 static void
895 solution_set_expand (bitmap result, bitmap set)
896 {
897   bitmap_iterator bi;
898   bitmap vars = NULL;
899   unsigned j;
900
901   /* In a first pass record all variables we need to add all
902      sub-fields off.  This avoids quadratic behavior.  */
903   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, j, bi)
904     {
905       varinfo_t v = get_varinfo (j);
906       if (v->is_artificial_var
907           || v->is_full_var)
908         continue;
909       v = lookup_vi_for_tree (v->decl);
910       if (vars == NULL)
911         vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
912       bitmap_set_bit (vars, v->id);
913     }
914
915   /* In the second pass now do the addition to the solution and
916      to speed up solving add it to the delta as well.  */
917   if (vars != NULL)
918     {
919       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vars, 0, j, bi)
920         {
921           varinfo_t v = get_varinfo (j);
922           for (; v != NULL; v = v->next)
923             bitmap_set_bit (result, v->id);
924         }
925       BITMAP_FREE (vars);
926     }
927 }
928
929 /* Take a solution set SET, add OFFSET to each member of the set, and
930    overwrite SET with the result when done.  */
931
932 static void
933 solution_set_add (bitmap set, HOST_WIDE_INT offset)
934 {
935   bitmap result = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
936   unsigned int i;
937   bitmap_iterator bi;
938
939   /* If the offset is unknown we have to expand the solution to
940      all subfields.  */
941   if (offset == UNKNOWN_OFFSET)
942     {
943       solution_set_expand (set, set);
944       return;
945     }
946
947   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
948     {
949       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
950
951       /* If this is a variable with just one field just set its bit
952          in the result.  */
953       if (vi->is_artificial_var
954           || vi->is_unknown_size_var
955           || vi->is_full_var)
956         bitmap_set_bit (result, i);
957       else
958         {
959           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = vi->offset + offset;
960
961           /* If the offset makes the pointer point to before the
962              variable use offset zero for the field lookup.  */
963           if (offset < 0
964               && fieldoffset > vi->offset)
965             fieldoffset = 0;
966
967           if (offset != 0)
968             vi = first_or_preceding_vi_for_offset (vi, fieldoffset);
969
970           bitmap_set_bit (result, vi->id);
971           /* If the result is not exactly at fieldoffset include the next
972              field as well.  See get_constraint_for_ptr_offset for more
973              rationale.  */
974           if (vi->offset != fieldoffset
975               && vi->next != NULL)
976             bitmap_set_bit (result, vi->next->id);
977         }
978     }
979
980   bitmap_copy (set, result);
981   BITMAP_FREE (result);
982 }
983
984 /* Union solution sets TO and FROM, and add INC to each member of FROM in the
985    process.  */
986
987 static bool
988 set_union_with_increment  (bitmap to, bitmap from, HOST_WIDE_INT inc)
989 {
990   if (inc == 0)
991     return bitmap_ior_into (to, from);
992   else
993     {
994       bitmap tmp;
995       bool res;
996
997       tmp = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
998       bitmap_copy (tmp, from);
999       solution_set_add (tmp, inc);
1000       res = bitmap_ior_into (to, tmp);
1001       BITMAP_FREE (tmp);
1002       return res;
1003     }
1004 }
1005
1006 /* Insert constraint C into the list of complex constraints for graph
1007    node VAR.  */
1008
1009 static void
1010 insert_into_complex (constraint_graph_t graph,
1011                      unsigned int var, constraint_t c)
1012 {
1013   VEC (constraint_t, heap) *complex = graph->complex[var];
1014   unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, complex, c,
1015                                         constraint_less);
1016
1017   /* Only insert constraints that do not already exist.  */
1018   if (place >= VEC_length (constraint_t, complex)
1019       || !constraint_equal (*c, *VEC_index (constraint_t, complex, place)))
1020     VEC_safe_insert (constraint_t, heap, graph->complex[var], place, c);
1021 }
1022
1023
1024 /* Condense two variable nodes into a single variable node, by moving
1025    all associated info from SRC to TO.  */
1026
1027 static void
1028 merge_node_constraints (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1029                         unsigned int from)
1030 {
1031   unsigned int i;
1032   constraint_t c;
1033
1034   gcc_assert (find (from) == to);
1035
1036   /* Move all complex constraints from src node into to node  */
1037   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, graph->complex[from], i, c)
1038     {
1039       /* In complex constraints for node src, we may have either
1040          a = *src, and *src = a, or an offseted constraint which are
1041          always added to the rhs node's constraints.  */
1042
1043       if (c->rhs.type == DEREF)
1044         c->rhs.var = to;
1045       else if (c->lhs.type == DEREF)
1046         c->lhs.var = to;
1047       else
1048         c->rhs.var = to;
1049     }
1050   constraint_set_union (&graph->complex[to], &graph->complex[from]);
1051   VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[from]);
1052   graph->complex[from] = NULL;
1053 }
1054
1055
1056 /* Remove edges involving NODE from GRAPH.  */
1057
1058 static void
1059 clear_edges_for_node (constraint_graph_t graph, unsigned int node)
1060 {
1061   if (graph->succs[node])
1062     BITMAP_FREE (graph->succs[node]);
1063 }
1064
1065 /* Merge GRAPH nodes FROM and TO into node TO.  */
1066
1067 static void
1068 merge_graph_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1069                    unsigned int from)
1070 {
1071   if (graph->indirect_cycles[from] != -1)
1072     {
1073       /* If we have indirect cycles with the from node, and we have
1074          none on the to node, the to node has indirect cycles from the
1075          from node now that they are unified.
1076          If indirect cycles exist on both, unify the nodes that they
1077          are in a cycle with, since we know they are in a cycle with
1078          each other.  */
1079       if (graph->indirect_cycles[to] == -1)
1080         graph->indirect_cycles[to] = graph->indirect_cycles[from];
1081     }
1082
1083   /* Merge all the successor edges.  */
1084   if (graph->succs[from])
1085     {
1086       if (!graph->succs[to])
1087         graph->succs[to] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1088       bitmap_ior_into (graph->succs[to],
1089                        graph->succs[from]);
1090     }
1091
1092   clear_edges_for_node (graph, from);
1093 }
1094
1095
1096 /* Add an indirect graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1097    it doesn't exist in the graph already.  */
1098
1099 static void
1100 add_implicit_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1101                          unsigned int from)
1102 {
1103   if (to == from)
1104     return;
1105
1106   if (!graph->implicit_preds[to])
1107     graph->implicit_preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1108
1109   if (bitmap_set_bit (graph->implicit_preds[to], from))
1110     stats.num_implicit_edges++;
1111 }
1112
1113 /* Add a predecessor graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1114    it doesn't exist in the graph already.
1115    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1116
1117 static void
1118 add_pred_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1119                      unsigned int from)
1120 {
1121   if (!graph->preds[to])
1122     graph->preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1123   bitmap_set_bit (graph->preds[to], from);
1124 }
1125
1126 /* Add a graph edge to GRAPH, going from FROM to TO if
1127    it doesn't exist in the graph already.
1128    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1129
1130 static bool
1131 add_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1132                 unsigned int from)
1133 {
1134   if (to == from)
1135     {
1136       return false;
1137     }
1138   else
1139     {
1140       bool r = false;
1141
1142       if (!graph->succs[from])
1143         graph->succs[from] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1144       if (bitmap_set_bit (graph->succs[from], to))
1145         {
1146           r = true;
1147           if (to < FIRST_REF_NODE && from < FIRST_REF_NODE)
1148             stats.num_edges++;
1149         }
1150       return r;
1151     }
1152 }
1153
1154
1155 /* Return true if {DEST.SRC} is an existing graph edge in GRAPH.  */
1156
1157 static bool
1158 valid_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int src,
1159                   unsigned int dest)
1160 {
1161   return (graph->succs[dest]
1162           && bitmap_bit_p (graph->succs[dest], src));
1163 }
1164
1165 /* Initialize the constraint graph structure to contain SIZE nodes.  */
1166
1167 static void
1168 init_graph (unsigned int size)
1169 {
1170   unsigned int j;
1171
1172   graph = XCNEW (struct constraint_graph);
1173   graph->size = size;
1174   graph->succs = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1175   graph->indirect_cycles = XNEWVEC (int, graph->size);
1176   graph->rep = XNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1177   graph->complex = XCNEWVEC (VEC(constraint_t, heap) *, size);
1178   graph->pe = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1179   graph->pe_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1180
1181   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1182     {
1183       graph->rep[j] = j;
1184       graph->pe_rep[j] = -1;
1185       graph->indirect_cycles[j] = -1;
1186     }
1187 }
1188
1189 /* Build the constraint graph, adding only predecessor edges right now.  */
1190
1191 static void
1192 build_pred_graph (void)
1193 {
1194   int i;
1195   constraint_t c;
1196   unsigned int j;
1197
1198   graph->implicit_preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1199   graph->preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1200   graph->pointer_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1201   graph->loc_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1202   graph->pointed_by = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1203   graph->points_to = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1204   graph->eq_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1205   graph->direct_nodes = sbitmap_alloc (graph->size);
1206   graph->address_taken = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1207   sbitmap_zero (graph->direct_nodes);
1208
1209   for (j = 0; j < FIRST_REF_NODE; j++)
1210     {
1211       if (!get_varinfo (j)->is_special_var)
1212         SET_BIT (graph->direct_nodes, j);
1213     }
1214
1215   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1216     graph->eq_rep[j] = -1;
1217
1218   for (j = 0; j < VEC_length (varinfo_t, varmap); j++)
1219     graph->indirect_cycles[j] = -1;
1220
1221   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
1222     {
1223       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
1224       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
1225       unsigned int lhsvar = lhs.var;
1226       unsigned int rhsvar = rhs.var;
1227
1228       if (lhs.type == DEREF)
1229         {
1230           /* *x = y.  */
1231           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1232             add_pred_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1233         }
1234       else if (rhs.type == DEREF)
1235         {
1236           /* x = *y */
1237           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1238             add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1239           else
1240             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhsvar);
1241         }
1242       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1243         {
1244           varinfo_t v;
1245
1246           /* x = &y */
1247           if (graph->points_to[lhsvar] == NULL)
1248             graph->points_to[lhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1249           bitmap_set_bit (graph->points_to[lhsvar], rhsvar);
1250
1251           if (graph->pointed_by[rhsvar] == NULL)
1252             graph->pointed_by[rhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1253           bitmap_set_bit (graph->pointed_by[rhsvar], lhsvar);
1254
1255           /* Implicitly, *x = y */
1256           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1257
1258           /* All related variables are no longer direct nodes.  */
1259           RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhsvar);
1260           v = get_varinfo (rhsvar);
1261           if (!v->is_full_var)
1262             {
1263               v = lookup_vi_for_tree (v->decl);
1264               do
1265                 {
1266                   RESET_BIT (graph->direct_nodes, v->id);
1267                   v = v->next;
1268                 }
1269               while (v != NULL);
1270             }
1271           bitmap_set_bit (graph->address_taken, rhsvar);
1272         }
1273       else if (lhsvar > anything_id
1274                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1275         {
1276           /* x = y */
1277           add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1278           /* Implicitly, *x = *y */
1279           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar,
1280                                    FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1281         }
1282       else if (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0)
1283         {
1284           if (rhs.offset != 0)
1285             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhs.var);
1286           else if (lhs.offset != 0)
1287             RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhs.var);
1288         }
1289     }
1290 }
1291
1292 /* Build the constraint graph, adding successor edges.  */
1293
1294 static void
1295 build_succ_graph (void)
1296 {
1297   unsigned i, t;
1298   constraint_t c;
1299
1300   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
1301     {
1302       struct constraint_expr lhs;
1303       struct constraint_expr rhs;
1304       unsigned int lhsvar;
1305       unsigned int rhsvar;
1306
1307       if (!c)
1308         continue;
1309
1310       lhs = c->lhs;
1311       rhs = c->rhs;
1312       lhsvar = find (lhs.var);
1313       rhsvar = find (rhs.var);
1314
1315       if (lhs.type == DEREF)
1316         {
1317           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1318             add_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1319         }
1320       else if (rhs.type == DEREF)
1321         {
1322           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1323             add_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1324         }
1325       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1326         {
1327           /* x = &y */
1328           gcc_assert (find (rhs.var) == rhs.var);
1329           bitmap_set_bit (get_varinfo (lhsvar)->solution, rhsvar);
1330         }
1331       else if (lhsvar > anything_id
1332                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1333         {
1334           add_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1335         }
1336     }
1337
1338   /* Add edges from STOREDANYTHING to all non-direct nodes that can
1339      receive pointers.  */
1340   t = find (storedanything_id);
1341   for (i = integer_id + 1; i < FIRST_REF_NODE; ++i)
1342     {
1343       if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, i)
1344           && get_varinfo (i)->may_have_pointers)
1345         add_graph_edge (graph, find (i), t);
1346     }
1347
1348   /* Everything stored to ANYTHING also potentially escapes.  */
1349   add_graph_edge (graph, find (escaped_id), t);
1350 }
1351
1352
1353 /* Changed variables on the last iteration.  */
1354 static bitmap changed;
1355
1356 /* Strongly Connected Component visitation info.  */
1357
1358 struct scc_info
1359 {
1360   sbitmap visited;
1361   sbitmap deleted;
1362   unsigned int *dfs;
1363   unsigned int *node_mapping;
1364   int current_index;
1365   VEC(unsigned,heap) *scc_stack;
1366 };
1367
1368
1369 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH.
1370    SI is the SCC info to store the information in, and N is the id of current
1371    graph node we are processing.
1372
1373    This is Tarjan's strongly connected component finding algorithm, as
1374    modified by Nuutila to keep only non-root nodes on the stack.
1375    The algorithm can be found in "On finding the strongly connected
1376    connected components in a directed graph" by Esko Nuutila and Eljas
1377    Soisalon-Soininen, in Information Processing Letters volume 49,
1378    number 1, pages 9-14.  */
1379
1380 static void
1381 scc_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1382 {
1383   unsigned int i;
1384   bitmap_iterator bi;
1385   unsigned int my_dfs;
1386
1387   SET_BIT (si->visited, n);
1388   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1389   my_dfs = si->dfs[n];
1390
1391   /* Visit all the successors.  */
1392   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[n], 0, i, bi)
1393     {
1394       unsigned int w;
1395
1396       if (i > LAST_REF_NODE)
1397         break;
1398
1399       w = find (i);
1400       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1401         continue;
1402
1403       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1404         scc_visit (graph, si, w);
1405       {
1406         unsigned int t = find (w);
1407         unsigned int nnode = find (n);
1408         gcc_assert (nnode == n);
1409
1410         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1411           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1412       }
1413     }
1414
1415   /* See if any components have been identified.  */
1416   if (si->dfs[n] == my_dfs)
1417     {
1418       if (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) > 0
1419           && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1420         {
1421           bitmap scc = BITMAP_ALLOC (NULL);
1422           unsigned int lowest_node;
1423           bitmap_iterator bi;
1424
1425           bitmap_set_bit (scc, n);
1426
1427           while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
1428                  && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1429             {
1430               unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
1431
1432               bitmap_set_bit (scc, w);
1433             }
1434
1435           lowest_node = bitmap_first_set_bit (scc);
1436           gcc_assert (lowest_node < FIRST_REF_NODE);
1437
1438           /* Collapse the SCC nodes into a single node, and mark the
1439              indirect cycles.  */
1440           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (scc, 0, i, bi)
1441             {
1442               if (i < FIRST_REF_NODE)
1443                 {
1444                   if (unite (lowest_node, i))
1445                     unify_nodes (graph, lowest_node, i, false);
1446                 }
1447               else
1448                 {
1449                   unite (lowest_node, i);
1450                   graph->indirect_cycles[i - FIRST_REF_NODE] = lowest_node;
1451                 }
1452             }
1453         }
1454       SET_BIT (si->deleted, n);
1455     }
1456   else
1457     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
1458 }
1459
1460 /* Unify node FROM into node TO, updating the changed count if
1461    necessary when UPDATE_CHANGED is true.  */
1462
1463 static void
1464 unify_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to, unsigned int from,
1465              bool update_changed)
1466 {
1467
1468   gcc_assert (to != from && find (to) == to);
1469   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1470     fprintf (dump_file, "Unifying %s to %s\n",
1471              get_varinfo (from)->name,
1472              get_varinfo (to)->name);
1473
1474   if (update_changed)
1475     stats.unified_vars_dynamic++;
1476   else
1477     stats.unified_vars_static++;
1478
1479   merge_graph_nodes (graph, to, from);
1480   merge_node_constraints (graph, to, from);
1481
1482   /* Mark TO as changed if FROM was changed. If TO was already marked
1483      as changed, decrease the changed count.  */
1484
1485   if (update_changed
1486       && bitmap_bit_p (changed, from))
1487     {
1488       bitmap_clear_bit (changed, from);
1489       bitmap_set_bit (changed, to);
1490     }
1491   if (get_varinfo (from)->solution)
1492     {
1493       /* If the solution changes because of the merging, we need to mark
1494          the variable as changed.  */
1495       if (bitmap_ior_into (get_varinfo (to)->solution,
1496                            get_varinfo (from)->solution))
1497         {
1498           if (update_changed)
1499             bitmap_set_bit (changed, to);
1500         }
1501
1502       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->solution);
1503       if (get_varinfo (from)->oldsolution)
1504         BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->oldsolution);
1505
1506       if (stats.iterations > 0
1507           && get_varinfo (to)->oldsolution)
1508         BITMAP_FREE (get_varinfo (to)->oldsolution);
1509     }
1510   if (valid_graph_edge (graph, to, to))
1511     {
1512       if (graph->succs[to])
1513         bitmap_clear_bit (graph->succs[to], to);
1514     }
1515 }
1516
1517 /* Information needed to compute the topological ordering of a graph.  */
1518
1519 struct topo_info
1520 {
1521   /* sbitmap of visited nodes.  */
1522   sbitmap visited;
1523   /* Array that stores the topological order of the graph, *in
1524      reverse*.  */
1525   VEC(unsigned,heap) *topo_order;
1526 };
1527
1528
1529 /* Initialize and return a topological info structure.  */
1530
1531 static struct topo_info *
1532 init_topo_info (void)
1533 {
1534   size_t size = graph->size;
1535   struct topo_info *ti = XNEW (struct topo_info);
1536   ti->visited = sbitmap_alloc (size);
1537   sbitmap_zero (ti->visited);
1538   ti->topo_order = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1539   return ti;
1540 }
1541
1542
1543 /* Free the topological sort info pointed to by TI.  */
1544
1545 static void
1546 free_topo_info (struct topo_info *ti)
1547 {
1548   sbitmap_free (ti->visited);
1549   VEC_free (unsigned, heap, ti->topo_order);
1550   free (ti);
1551 }
1552
1553 /* Visit the graph in topological order, and store the order in the
1554    topo_info structure.  */
1555
1556 static void
1557 topo_visit (constraint_graph_t graph, struct topo_info *ti,
1558             unsigned int n)
1559 {
1560   bitmap_iterator bi;
1561   unsigned int j;
1562
1563   SET_BIT (ti->visited, n);
1564
1565   if (graph->succs[n])
1566     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->succs[n], 0, j, bi)
1567       {
1568         if (!TEST_BIT (ti->visited, j))
1569           topo_visit (graph, ti, j);
1570       }
1571
1572   VEC_safe_push (unsigned, heap, ti->topo_order, n);
1573 }
1574
1575 /* Process a constraint C that represents x = *(y + off), using DELTA as the
1576    starting solution for y.  */
1577
1578 static void
1579 do_sd_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c,
1580                   bitmap delta)
1581 {
1582   unsigned int lhs = c->lhs.var;
1583   bool flag = false;
1584   bitmap sol = get_varinfo (lhs)->solution;
1585   unsigned int j;
1586   bitmap_iterator bi;
1587   HOST_WIDE_INT roffset = c->rhs.offset;
1588
1589   /* Our IL does not allow this.  */
1590   gcc_assert (c->lhs.offset == 0);
1591
1592   /* If the solution of Y contains anything it is good enough to transfer
1593      this to the LHS.  */
1594   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1595     {
1596       flag |= bitmap_set_bit (sol, anything_id);
1597       goto done;
1598     }
1599
1600   /* If we do not know at with offset the rhs is dereferenced compute
1601      the reachability set of DELTA, conservatively assuming it is
1602      dereferenced at all valid offsets.  */
1603   if (roffset == UNKNOWN_OFFSET)
1604     {
1605       solution_set_expand (delta, delta);
1606       /* No further offset processing is necessary.  */
1607       roffset = 0;
1608     }
1609
1610   /* For each variable j in delta (Sol(y)), add
1611      an edge in the graph from j to x, and union Sol(j) into Sol(x).  */
1612   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1613     {
1614       varinfo_t v = get_varinfo (j);
1615       HOST_WIDE_INT fieldoffset = v->offset + roffset;
1616       unsigned int t;
1617
1618       if (v->is_full_var)
1619         fieldoffset = v->offset;
1620       else if (roffset != 0)
1621         v = first_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1622       /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1623       if (!v)
1624         continue;
1625
1626       do
1627         {
1628           t = find (v->id);
1629
1630           /* Adding edges from the special vars is pointless.
1631              They don't have sets that can change.  */
1632           if (get_varinfo (t)->is_special_var)
1633             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1634           /* Merging the solution from ESCAPED needlessly increases
1635              the set.  Use ESCAPED as representative instead.  */
1636           else if (v->id == escaped_id)
1637             flag |= bitmap_set_bit (sol, escaped_id);
1638           else if (v->may_have_pointers
1639                    && add_graph_edge (graph, lhs, t))
1640             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1641
1642           /* If the variable is not exactly at the requested offset
1643              we have to include the next one.  */
1644           if (v->offset == (unsigned HOST_WIDE_INT)fieldoffset
1645               || v->next == NULL)
1646             break;
1647
1648           v = v->next;
1649           fieldoffset = v->offset;
1650         }
1651       while (1);
1652     }
1653
1654 done:
1655   /* If the LHS solution changed, mark the var as changed.  */
1656   if (flag)
1657     {
1658       get_varinfo (lhs)->solution = sol;
1659       bitmap_set_bit (changed, lhs);
1660     }
1661 }
1662
1663 /* Process a constraint C that represents *(x + off) = y using DELTA
1664    as the starting solution for x.  */
1665
1666 static void
1667 do_ds_constraint (constraint_t c, bitmap delta)
1668 {
1669   unsigned int rhs = c->rhs.var;
1670   bitmap sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1671   unsigned int j;
1672   bitmap_iterator bi;
1673   HOST_WIDE_INT loff = c->lhs.offset;
1674   bool escaped_p = false;
1675
1676   /* Our IL does not allow this.  */
1677   gcc_assert (c->rhs.offset == 0);
1678
1679   /* If the solution of y contains ANYTHING simply use the ANYTHING
1680      solution.  This avoids needlessly increasing the points-to sets.  */
1681   if (bitmap_bit_p (sol, anything_id))
1682     sol = get_varinfo (find (anything_id))->solution;
1683
1684   /* If the solution for x contains ANYTHING we have to merge the
1685      solution of y into all pointer variables which we do via
1686      STOREDANYTHING.  */
1687   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1688     {
1689       unsigned t = find (storedanything_id);
1690       if (add_graph_edge (graph, t, rhs))
1691         {
1692           if (bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1693             bitmap_set_bit (changed, t);
1694         }
1695       return;
1696     }
1697
1698   /* If we do not know at with offset the rhs is dereferenced compute
1699      the reachability set of DELTA, conservatively assuming it is
1700      dereferenced at all valid offsets.  */
1701   if (loff == UNKNOWN_OFFSET)
1702     {
1703       solution_set_expand (delta, delta);
1704       loff = 0;
1705     }
1706
1707   /* For each member j of delta (Sol(x)), add an edge from y to j and
1708      union Sol(y) into Sol(j) */
1709   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1710     {
1711       varinfo_t v = get_varinfo (j);
1712       unsigned int t;
1713       HOST_WIDE_INT fieldoffset = v->offset + loff;
1714
1715       if (v->is_full_var)
1716         fieldoffset = v->offset;
1717       else if (loff != 0)
1718         v = first_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1719       /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1720       if (!v)
1721         continue;
1722
1723       do
1724         {
1725           if (v->may_have_pointers)
1726             {
1727               /* If v is a global variable then this is an escape point.  */
1728               if (v->is_global_var
1729                   && !escaped_p)
1730                 {
1731                   t = find (escaped_id);
1732                   if (add_graph_edge (graph, t, rhs)
1733                       && bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1734                     bitmap_set_bit (changed, t);
1735                   /* Enough to let rhs escape once.  */
1736                   escaped_p = true;
1737                 }
1738
1739               if (v->is_special_var)
1740                 break;
1741
1742               t = find (v->id);
1743               if (add_graph_edge (graph, t, rhs)
1744                   && bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1745                 bitmap_set_bit (changed, t);
1746             }
1747
1748           /* If the variable is not exactly at the requested offset
1749              we have to include the next one.  */
1750           if (v->offset == (unsigned HOST_WIDE_INT)fieldoffset
1751               || v->next == NULL)
1752             break;
1753
1754           v = v->next;
1755           fieldoffset = v->offset;
1756         }
1757       while (1);
1758     }
1759 }
1760
1761 /* Handle a non-simple (simple meaning requires no iteration),
1762    constraint (IE *x = &y, x = *y, *x = y, and x = y with offsets involved).  */
1763
1764 static void
1765 do_complex_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c, bitmap delta)
1766 {
1767   if (c->lhs.type == DEREF)
1768     {
1769       if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
1770         {
1771           gcc_unreachable();
1772         }
1773       else
1774         {
1775           /* *x = y */
1776           do_ds_constraint (c, delta);
1777         }
1778     }
1779   else if (c->rhs.type == DEREF)
1780     {
1781       /* x = *y */
1782       if (!(get_varinfo (c->lhs.var)->is_special_var))
1783         do_sd_constraint (graph, c, delta);
1784     }
1785   else
1786     {
1787       bitmap tmp;
1788       bitmap solution;
1789       bool flag = false;
1790
1791       gcc_assert (c->rhs.type == SCALAR && c->lhs.type == SCALAR);
1792       solution = get_varinfo (c->rhs.var)->solution;
1793       tmp = get_varinfo (c->lhs.var)->solution;
1794
1795       flag = set_union_with_increment (tmp, solution, c->rhs.offset);
1796
1797       if (flag)
1798         {
1799           get_varinfo (c->lhs.var)->solution = tmp;
1800           bitmap_set_bit (changed, c->lhs.var);
1801         }
1802     }
1803 }
1804
1805 /* Initialize and return a new SCC info structure.  */
1806
1807 static struct scc_info *
1808 init_scc_info (size_t size)
1809 {
1810   struct scc_info *si = XNEW (struct scc_info);
1811   size_t i;
1812
1813   si->current_index = 0;
1814   si->visited = sbitmap_alloc (size);
1815   sbitmap_zero (si->visited);
1816   si->deleted = sbitmap_alloc (size);
1817   sbitmap_zero (si->deleted);
1818   si->node_mapping = XNEWVEC (unsigned int, size);
1819   si->dfs = XCNEWVEC (unsigned int, size);
1820
1821   for (i = 0; i < size; i++)
1822     si->node_mapping[i] = i;
1823
1824   si->scc_stack = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1825   return si;
1826 }
1827
1828 /* Free an SCC info structure pointed to by SI */
1829
1830 static void
1831 free_scc_info (struct scc_info *si)
1832 {
1833   sbitmap_free (si->visited);
1834   sbitmap_free (si->deleted);
1835   free (si->node_mapping);
1836   free (si->dfs);
1837   VEC_free (unsigned, heap, si->scc_stack);
1838   free (si);
1839 }
1840
1841
1842 /* Find indirect cycles in GRAPH that occur, using strongly connected
1843    components, and note them in the indirect cycles map.
1844
1845    This technique comes from Ben Hardekopf and Calvin Lin,
1846    "It Pays to be Lazy: Fast and Accurate Pointer Analysis for Millions of
1847    Lines of Code", submitted to PLDI 2007.  */
1848
1849 static void
1850 find_indirect_cycles (constraint_graph_t graph)
1851 {
1852   unsigned int i;
1853   unsigned int size = graph->size;
1854   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
1855
1856   for (i = 0; i < MIN (LAST_REF_NODE, size); i ++ )
1857     if (!TEST_BIT (si->visited, i) && find (i) == i)
1858       scc_visit (graph, si, i);
1859
1860   free_scc_info (si);
1861 }
1862
1863 /* Compute a topological ordering for GRAPH, and store the result in the
1864    topo_info structure TI.  */
1865
1866 static void
1867 compute_topo_order (constraint_graph_t graph,
1868                     struct topo_info *ti)
1869 {
1870   unsigned int i;
1871   unsigned int size = graph->size;
1872
1873   for (i = 0; i != size; ++i)
1874     if (!TEST_BIT (ti->visited, i) && find (i) == i)
1875       topo_visit (graph, ti, i);
1876 }
1877
1878 /* Structure used to for hash value numbering of pointer equivalence
1879    classes.  */
1880
1881 typedef struct equiv_class_label
1882 {
1883   hashval_t hashcode;
1884   unsigned int equivalence_class;
1885   bitmap labels;
1886 } *equiv_class_label_t;
1887 typedef const struct equiv_class_label *const_equiv_class_label_t;
1888
1889 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->pointer equivalence
1890    classes.  */
1891 static htab_t pointer_equiv_class_table;
1892
1893 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->location equivalence
1894    classes.  */
1895 static htab_t location_equiv_class_table;
1896
1897 /* Hash function for a equiv_class_label_t */
1898
1899 static hashval_t
1900 equiv_class_label_hash (const void *p)
1901 {
1902   const_equiv_class_label_t const ecl = (const_equiv_class_label_t) p;
1903   return ecl->hashcode;
1904 }
1905
1906 /* Equality function for two equiv_class_label_t's.  */
1907
1908 static int
1909 equiv_class_label_eq (const void *p1, const void *p2)
1910 {
1911   const_equiv_class_label_t const eql1 = (const_equiv_class_label_t) p1;
1912   const_equiv_class_label_t const eql2 = (const_equiv_class_label_t) p2;
1913   return (eql1->hashcode == eql2->hashcode
1914           && bitmap_equal_p (eql1->labels, eql2->labels));
1915 }
1916
1917 /* Lookup a equivalence class in TABLE by the bitmap of LABELS it
1918    contains.  */
1919
1920 static unsigned int
1921 equiv_class_lookup (htab_t table, bitmap labels)
1922 {
1923   void **slot;
1924   struct equiv_class_label ecl;
1925
1926   ecl.labels = labels;
1927   ecl.hashcode = bitmap_hash (labels);
1928
1929   slot = htab_find_slot_with_hash (table, &ecl,
1930                                    ecl.hashcode, NO_INSERT);
1931   if (!slot)
1932     return 0;
1933   else
1934     return ((equiv_class_label_t) *slot)->equivalence_class;
1935 }
1936
1937
1938 /* Add an equivalence class named EQUIVALENCE_CLASS with labels LABELS
1939    to TABLE.  */
1940
1941 static void
1942 equiv_class_add (htab_t table, unsigned int equivalence_class,
1943                  bitmap labels)
1944 {
1945   void **slot;
1946   equiv_class_label_t ecl = XNEW (struct equiv_class_label);
1947
1948   ecl->labels = labels;
1949   ecl->equivalence_class = equivalence_class;
1950   ecl->hashcode = bitmap_hash (labels);
1951
1952   slot = htab_find_slot_with_hash (table, ecl,
1953                                    ecl->hashcode, INSERT);
1954   gcc_assert (!*slot);
1955   *slot = (void *) ecl;
1956 }
1957
1958 /* Perform offline variable substitution.
1959
1960    This is a worst case quadratic time way of identifying variables
1961    that must have equivalent points-to sets, including those caused by
1962    static cycles, and single entry subgraphs, in the constraint graph.
1963
1964    The technique is described in "Exploiting Pointer and Location
1965    Equivalence to Optimize Pointer Analysis. In the 14th International
1966    Static Analysis Symposium (SAS), August 2007."  It is known as the
1967    "HU" algorithm, and is equivalent to value numbering the collapsed
1968    constraint graph including evaluating unions.
1969
1970    The general method of finding equivalence classes is as follows:
1971    Add fake nodes (REF nodes) and edges for *a = b and a = *b constraints.
1972    Initialize all non-REF nodes to be direct nodes.
1973    For each constraint a = a U {b}, we set pts(a) = pts(a) u {fresh
1974    variable}
1975    For each constraint containing the dereference, we also do the same
1976    thing.
1977
1978    We then compute SCC's in the graph and unify nodes in the same SCC,
1979    including pts sets.
1980
1981    For each non-collapsed node x:
1982     Visit all unvisited explicit incoming edges.
1983     Ignoring all non-pointers, set pts(x) = Union of pts(a) for y
1984     where y->x.
1985     Lookup the equivalence class for pts(x).
1986      If we found one, equivalence_class(x) = found class.
1987      Otherwise, equivalence_class(x) = new class, and new_class is
1988     added to the lookup table.
1989
1990    All direct nodes with the same equivalence class can be replaced
1991    with a single representative node.
1992    All unlabeled nodes (label == 0) are not pointers and all edges
1993    involving them can be eliminated.
1994    We perform these optimizations during rewrite_constraints
1995
1996    In addition to pointer equivalence class finding, we also perform
1997    location equivalence class finding.  This is the set of variables
1998    that always appear together in points-to sets.  We use this to
1999    compress the size of the points-to sets.  */
2000
2001 /* Current maximum pointer equivalence class id.  */
2002 static int pointer_equiv_class;
2003
2004 /* Current maximum location equivalence class id.  */
2005 static int location_equiv_class;
2006
2007 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH,
2008    and label it's nodes with DFS numbers.  */
2009
2010 static void
2011 condense_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
2012 {
2013   unsigned int i;
2014   bitmap_iterator bi;
2015   unsigned int my_dfs;
2016
2017   gcc_assert (si->node_mapping[n] == n);
2018   SET_BIT (si->visited, n);
2019   si->dfs[n] = si->current_index ++;
2020   my_dfs = si->dfs[n];
2021
2022   /* Visit all the successors.  */
2023   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2024     {
2025       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2026
2027       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
2028         continue;
2029
2030       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2031         condense_visit (graph, si, w);
2032       {
2033         unsigned int t = si->node_mapping[w];
2034         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
2035         gcc_assert (nnode == n);
2036
2037         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
2038           si->dfs[n] = si->dfs[t];
2039       }
2040     }
2041
2042   /* Visit all the implicit predecessors.  */
2043   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->implicit_preds[n], 0, i, bi)
2044     {
2045       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2046
2047       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
2048         continue;
2049
2050       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2051         condense_visit (graph, si, w);
2052       {
2053         unsigned int t = si->node_mapping[w];
2054         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
2055         gcc_assert (nnode == n);
2056
2057         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
2058           si->dfs[n] = si->dfs[t];
2059       }
2060     }
2061
2062   /* See if any components have been identified.  */
2063   if (si->dfs[n] == my_dfs)
2064     {
2065       while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
2066              && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
2067         {
2068           unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
2069           si->node_mapping[w] = n;
2070
2071           if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, w))
2072             RESET_BIT (graph->direct_nodes, n);
2073
2074           /* Unify our nodes.  */
2075           if (graph->preds[w])
2076             {
2077               if (!graph->preds[n])
2078                 graph->preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2079               bitmap_ior_into (graph->preds[n], graph->preds[w]);
2080             }
2081           if (graph->implicit_preds[w])
2082             {
2083               if (!graph->implicit_preds[n])
2084                 graph->implicit_preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2085               bitmap_ior_into (graph->implicit_preds[n],
2086                                graph->implicit_preds[w]);
2087             }
2088           if (graph->points_to[w])
2089             {
2090               if (!graph->points_to[n])
2091                 graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2092               bitmap_ior_into (graph->points_to[n],
2093                                graph->points_to[w]);
2094             }
2095         }
2096       SET_BIT (si->deleted, n);
2097     }
2098   else
2099     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
2100 }
2101
2102 /* Label pointer equivalences.  */
2103
2104 static void
2105 label_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
2106 {
2107   unsigned int i;
2108   bitmap_iterator bi;
2109   SET_BIT (si->visited, n);
2110
2111   if (!graph->points_to[n])
2112     graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2113
2114   /* Label and union our incoming edges's points to sets.  */
2115   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2116     {
2117       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2118       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2119         label_visit (graph, si, w);
2120
2121       /* Skip unused edges  */
2122       if (w == n || graph->pointer_label[w] == 0)
2123         continue;
2124
2125       if (graph->points_to[w])
2126         bitmap_ior_into(graph->points_to[n], graph->points_to[w]);
2127     }
2128   /* Indirect nodes get fresh variables.  */
2129   if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, n))
2130     bitmap_set_bit (graph->points_to[n], FIRST_REF_NODE + n);
2131
2132   if (!bitmap_empty_p (graph->points_to[n]))
2133     {
2134       unsigned int label = equiv_class_lookup (pointer_equiv_class_table,
2135                                                graph->points_to[n]);
2136       if (!label)
2137         {
2138           label = pointer_equiv_class++;
2139           equiv_class_add (pointer_equiv_class_table,
2140                            label, graph->points_to[n]);
2141         }
2142       graph->pointer_label[n] = label;
2143     }
2144 }
2145
2146 /* Perform offline variable substitution, discovering equivalence
2147    classes, and eliminating non-pointer variables.  */
2148
2149 static struct scc_info *
2150 perform_var_substitution (constraint_graph_t graph)
2151 {
2152   unsigned int i;
2153   unsigned int size = graph->size;
2154   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
2155
2156   bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2157   pointer_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2158                                            equiv_class_label_eq, free);
2159   location_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2160                                             equiv_class_label_eq, free);
2161   pointer_equiv_class = 1;
2162   location_equiv_class = 1;
2163
2164   /* Condense the nodes, which means to find SCC's, count incoming
2165      predecessors, and unite nodes in SCC's.  */
2166   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2167     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2168       condense_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2169
2170   sbitmap_zero (si->visited);
2171   /* Actually the label the nodes for pointer equivalences  */
2172   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2173     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2174       label_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2175
2176   /* Calculate location equivalence labels.  */
2177   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2178     {
2179       bitmap pointed_by;
2180       bitmap_iterator bi;
2181       unsigned int j;
2182       unsigned int label;
2183
2184       if (!graph->pointed_by[i])
2185         continue;
2186       pointed_by = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
2187
2188       /* Translate the pointed-by mapping for pointer equivalence
2189          labels.  */
2190       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->pointed_by[i], 0, j, bi)
2191         {
2192           bitmap_set_bit (pointed_by,
2193                           graph->pointer_label[si->node_mapping[j]]);
2194         }
2195       /* The original pointed_by is now dead.  */
2196       BITMAP_FREE (graph->pointed_by[i]);
2197
2198       /* Look up the location equivalence label if one exists, or make
2199          one otherwise.  */
2200       label = equiv_class_lookup (location_equiv_class_table,
2201                                   pointed_by);
2202       if (label == 0)
2203         {
2204           label = location_equiv_class++;
2205           equiv_class_add (location_equiv_class_table,
2206                            label, pointed_by);
2207         }
2208       else
2209         {
2210           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2211             fprintf (dump_file, "Found location equivalence for node %s\n",
2212                      get_varinfo (i)->name);
2213           BITMAP_FREE (pointed_by);
2214         }
2215       graph->loc_label[i] = label;
2216
2217     }
2218
2219   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2220     for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2221       {
2222         bool direct_node = TEST_BIT (graph->direct_nodes, i);
2223         fprintf (dump_file,
2224                  "Equivalence classes for %s node id %d:%s are pointer: %d"
2225                  ", location:%d\n",
2226                  direct_node ? "Direct node" : "Indirect node", i,
2227                  get_varinfo (i)->name,
2228                  graph->pointer_label[si->node_mapping[i]],
2229                  graph->loc_label[si->node_mapping[i]]);
2230       }
2231
2232   /* Quickly eliminate our non-pointer variables.  */
2233
2234   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2235     {
2236       unsigned int node = si->node_mapping[i];
2237
2238       if (graph->pointer_label[node] == 0)
2239         {
2240           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2241             fprintf (dump_file,
2242                      "%s is a non-pointer variable, eliminating edges.\n",
2243                      get_varinfo (node)->name);
2244           stats.nonpointer_vars++;
2245           clear_edges_for_node (graph, node);
2246         }
2247     }
2248
2249   return si;
2250 }
2251
2252 /* Free information that was only necessary for variable
2253    substitution.  */
2254
2255 static void
2256 free_var_substitution_info (struct scc_info *si)
2257 {
2258   free_scc_info (si);
2259   free (graph->pointer_label);
2260   free (graph->loc_label);
2261   free (graph->pointed_by);
2262   free (graph->points_to);
2263   free (graph->eq_rep);
2264   sbitmap_free (graph->direct_nodes);
2265   htab_delete (pointer_equiv_class_table);
2266   htab_delete (location_equiv_class_table);
2267   bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2268 }
2269
2270 /* Return an existing node that is equivalent to NODE, which has
2271    equivalence class LABEL, if one exists.  Return NODE otherwise.  */
2272
2273 static unsigned int
2274 find_equivalent_node (constraint_graph_t graph,
2275                       unsigned int node, unsigned int label)
2276 {
2277   /* If the address version of this variable is unused, we can
2278      substitute it for anything else with the same label.
2279      Otherwise, we know the pointers are equivalent, but not the
2280      locations, and we can unite them later.  */
2281
2282   if (!bitmap_bit_p (graph->address_taken, node))
2283     {
2284       gcc_assert (label < graph->size);
2285
2286       if (graph->eq_rep[label] != -1)
2287         {
2288           /* Unify the two variables since we know they are equivalent.  */
2289           if (unite (graph->eq_rep[label], node))
2290             unify_nodes (graph, graph->eq_rep[label], node, false);
2291           return graph->eq_rep[label];
2292         }
2293       else
2294         {
2295           graph->eq_rep[label] = node;
2296           graph->pe_rep[label] = node;
2297         }
2298     }
2299   else
2300     {
2301       gcc_assert (label < graph->size);
2302       graph->pe[node] = label;
2303       if (graph->pe_rep[label] == -1)
2304         graph->pe_rep[label] = node;
2305     }
2306
2307   return node;
2308 }
2309
2310 /* Unite pointer equivalent but not location equivalent nodes in
2311    GRAPH.  This may only be performed once variable substitution is
2312    finished.  */
2313
2314 static void
2315 unite_pointer_equivalences (constraint_graph_t graph)
2316 {
2317   unsigned int i;
2318
2319   /* Go through the pointer equivalences and unite them to their
2320      representative, if they aren't already.  */
2321   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2322     {
2323       unsigned int label = graph->pe[i];
2324       if (label)
2325         {
2326           int label_rep = graph->pe_rep[label];
2327
2328           if (label_rep == -1)
2329             continue;
2330
2331           label_rep = find (label_rep);
2332           if (label_rep >= 0 && unite (label_rep, find (i)))
2333             unify_nodes (graph, label_rep, i, false);
2334         }
2335     }
2336 }
2337
2338 /* Move complex constraints to the GRAPH nodes they belong to.  */
2339
2340 static void
2341 move_complex_constraints (constraint_graph_t graph)
2342 {
2343   int i;
2344   constraint_t c;
2345
2346   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
2347     {
2348       if (c)
2349         {
2350           struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2351           struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2352
2353           if (lhs.type == DEREF)
2354             {
2355               insert_into_complex (graph, lhs.var, c);
2356             }
2357           else if (rhs.type == DEREF)
2358             {
2359               if (!(get_varinfo (lhs.var)->is_special_var))
2360                 insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2361             }
2362           else if (rhs.type != ADDRESSOF && lhs.var > anything_id
2363                    && (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0))
2364             {
2365               insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2366             }
2367         }
2368     }
2369 }
2370
2371
2372 /* Optimize and rewrite complex constraints while performing
2373    collapsing of equivalent nodes.  SI is the SCC_INFO that is the
2374    result of perform_variable_substitution.  */
2375
2376 static void
2377 rewrite_constraints (constraint_graph_t graph,
2378                      struct scc_info *si)
2379 {
2380   int i;
2381   unsigned int j;
2382   constraint_t c;
2383
2384   for (j = 0; j < graph->size; j++)
2385     gcc_assert (find (j) == j);
2386
2387   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
2388     {
2389       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2390       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2391       unsigned int lhsvar = find (lhs.var);
2392       unsigned int rhsvar = find (rhs.var);
2393       unsigned int lhsnode, rhsnode;
2394       unsigned int lhslabel, rhslabel;
2395
2396       lhsnode = si->node_mapping[lhsvar];
2397       rhsnode = si->node_mapping[rhsvar];
2398       lhslabel = graph->pointer_label[lhsnode];
2399       rhslabel = graph->pointer_label[rhsnode];
2400
2401       /* See if it is really a non-pointer variable, and if so, ignore
2402          the constraint.  */
2403       if (lhslabel == 0)
2404         {
2405           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2406             {
2407
2408               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2409                        "ignoring constraint:",
2410                        get_varinfo (lhs.var)->name);
2411               dump_constraint (dump_file, c);
2412               fprintf (dump_file, "\n");
2413             }
2414           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2415           continue;
2416         }
2417
2418       if (rhslabel == 0)
2419         {
2420           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2421             {
2422
2423               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2424                        "ignoring constraint:",
2425                        get_varinfo (rhs.var)->name);
2426               dump_constraint (dump_file, c);
2427               fprintf (dump_file, "\n");
2428             }
2429           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2430           continue;
2431         }
2432
2433       lhsvar = find_equivalent_node (graph, lhsvar, lhslabel);
2434       rhsvar = find_equivalent_node (graph, rhsvar, rhslabel);
2435       c->lhs.var = lhsvar;
2436       c->rhs.var = rhsvar;
2437
2438     }
2439 }
2440
2441 /* Eliminate indirect cycles involving NODE.  Return true if NODE was
2442    part of an SCC, false otherwise.  */
2443
2444 static bool
2445 eliminate_indirect_cycles (unsigned int node)
2446 {
2447   if (graph->indirect_cycles[node] != -1
2448       && !bitmap_empty_p (get_varinfo (node)->solution))
2449     {
2450       unsigned int i;
2451       VEC(unsigned,heap) *queue = NULL;
2452       int queuepos;
2453       unsigned int to = find (graph->indirect_cycles[node]);
2454       bitmap_iterator bi;
2455
2456       /* We can't touch the solution set and call unify_nodes
2457          at the same time, because unify_nodes is going to do
2458          bitmap unions into it. */
2459
2460       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (get_varinfo (node)->solution, 0, i, bi)
2461         {
2462           if (find (i) == i && i != to)
2463             {
2464               if (unite (to, i))
2465                 VEC_safe_push (unsigned, heap, queue, i);
2466             }
2467         }
2468
2469       for (queuepos = 0;
2470            VEC_iterate (unsigned, queue, queuepos, i);
2471            queuepos++)
2472         {
2473           unify_nodes (graph, to, i, true);
2474         }
2475       VEC_free (unsigned, heap, queue);
2476       return true;
2477     }
2478   return false;
2479 }
2480
2481 /* Solve the constraint graph GRAPH using our worklist solver.
2482    This is based on the PW* family of solvers from the "Efficient Field
2483    Sensitive Pointer Analysis for C" paper.
2484    It works by iterating over all the graph nodes, processing the complex
2485    constraints and propagating the copy constraints, until everything stops
2486    changed.  This corresponds to steps 6-8 in the solving list given above.  */
2487
2488 static void
2489 solve_graph (constraint_graph_t graph)
2490 {
2491   unsigned int size = graph->size;
2492   unsigned int i;
2493   bitmap pts;
2494
2495   changed = BITMAP_ALLOC (NULL);
2496
2497   /* Mark all initial non-collapsed nodes as changed.  */
2498   for (i = 0; i < size; i++)
2499     {
2500       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
2501       if (find (i) == i && !bitmap_empty_p (ivi->solution)
2502           && ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
2503               || VEC_length (constraint_t, graph->complex[i]) > 0))
2504         bitmap_set_bit (changed, i);
2505     }
2506
2507   /* Allocate a bitmap to be used to store the changed bits.  */
2508   pts = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
2509
2510   while (!bitmap_empty_p (changed))
2511     {
2512       unsigned int i;
2513       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
2514       stats.iterations++;
2515
2516       bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2517
2518       compute_topo_order (graph, ti);
2519
2520       while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
2521         {
2522
2523           i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
2524
2525           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
2526           if (find (i) != i)
2527             continue;
2528
2529           /* In certain indirect cycle cases, we may merge this
2530              variable to another.  */
2531           if (eliminate_indirect_cycles (i) && find (i) != i)
2532             continue;
2533
2534           /* If the node has changed, we need to process the
2535              complex constraints and outgoing edges again.  */
2536           if (bitmap_clear_bit (changed, i))
2537             {
2538               unsigned int j;
2539               constraint_t c;
2540               bitmap solution;
2541               VEC(constraint_t,heap) *complex = graph->complex[i];
2542               varinfo_t vi = get_varinfo (i);
2543               bool solution_empty;
2544
2545               /* Compute the changed set of solution bits.  */
2546               if (vi->oldsolution)
2547                 bitmap_and_compl (pts, vi->solution, vi->oldsolution);
2548               else
2549                 bitmap_copy (pts, vi->solution);
2550
2551               if (bitmap_empty_p (pts))
2552                 continue;
2553
2554               if (vi->oldsolution)
2555                 bitmap_ior_into (vi->oldsolution, pts);
2556               else
2557                 {
2558                   vi->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
2559                   bitmap_copy (vi->oldsolution, pts);
2560                 }
2561
2562               solution = vi->solution;
2563               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2564
2565               /* Process the complex constraints */
2566               FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, complex, j, c)
2567                 {
2568                   /* XXX: This is going to unsort the constraints in
2569                      some cases, which will occasionally add duplicate
2570                      constraints during unification.  This does not
2571                      affect correctness.  */
2572                   c->lhs.var = find (c->lhs.var);
2573                   c->rhs.var = find (c->rhs.var);
2574
2575                   /* The only complex constraint that can change our
2576                      solution to non-empty, given an empty solution,
2577                      is a constraint where the lhs side is receiving
2578                      some set from elsewhere.  */
2579                   if (!solution_empty || c->lhs.type != DEREF)
2580                     do_complex_constraint (graph, c, pts);
2581                 }
2582
2583               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2584
2585               if (!solution_empty)
2586                 {
2587                   bitmap_iterator bi;
2588                   unsigned eff_escaped_id = find (escaped_id);
2589
2590                   /* Propagate solution to all successors.  */
2591                   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i],
2592                                                 0, j, bi)
2593                     {
2594                       bitmap tmp;
2595                       bool flag;
2596
2597                       unsigned int to = find (j);
2598                       tmp = get_varinfo (to)->solution;
2599                       flag = false;
2600
2601                       /* Don't try to propagate to ourselves.  */
2602                       if (to == i)
2603                         continue;
2604
2605                       /* If we propagate from ESCAPED use ESCAPED as
2606                          placeholder.  */
2607                       if (i == eff_escaped_id)
2608                         flag = bitmap_set_bit (tmp, escaped_id);
2609                       else
2610                         flag = set_union_with_increment (tmp, pts, 0);
2611
2612                       if (flag)
2613                         {
2614                           get_varinfo (to)->solution = tmp;
2615                           bitmap_set_bit (changed, to);
2616                         }
2617                     }
2618                 }
2619             }
2620         }
2621       free_topo_info (ti);
2622       bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2623     }
2624
2625   BITMAP_FREE (pts);
2626   BITMAP_FREE (changed);
2627   bitmap_obstack_release (&oldpta_obstack);
2628 }
2629
2630 /* Map from trees to variable infos.  */
2631 static struct pointer_map_t *vi_for_tree;
2632
2633
2634 /* Insert ID as the variable id for tree T in the vi_for_tree map.  */
2635
2636 static void
2637 insert_vi_for_tree (tree t, varinfo_t vi)
2638 {
2639   void **slot = pointer_map_insert (vi_for_tree, t);
2640   gcc_assert (vi);
2641   gcc_assert (*slot == NULL);
2642   *slot = vi;
2643 }
2644
2645 /* Find the variable info for tree T in VI_FOR_TREE.  If T does not
2646    exist in the map, return NULL, otherwise, return the varinfo we found.  */
2647
2648 static varinfo_t
2649 lookup_vi_for_tree (tree t)
2650 {
2651   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2652   if (slot == NULL)
2653     return NULL;
2654
2655   return (varinfo_t) *slot;
2656 }
2657
2658 /* Return a printable name for DECL  */
2659
2660 static const char *
2661 alias_get_name (tree decl)
2662 {
2663   const char *res;
2664   char *temp;
2665   int num_printed = 0;
2666
2667   if (DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (decl))
2668     res = IDENTIFIER_POINTER (DECL_ASSEMBLER_NAME (decl));
2669   else
2670     res= get_name (decl);
2671   if (res != NULL)
2672     return res;
2673
2674   res = "NULL";
2675   if (!dump_file)
2676     return res;
2677
2678   if (TREE_CODE (decl) == SSA_NAME)
2679     {
2680       num_printed = asprintf (&temp, "%s_%u",
2681                               alias_get_name (SSA_NAME_VAR (decl)),
2682                               SSA_NAME_VERSION (decl));
2683     }
2684   else if (DECL_P (decl))
2685     {
2686       num_printed = asprintf (&temp, "D.%u", DECL_UID (decl));
2687     }
2688   if (num_printed > 0)
2689     {
2690       res = ggc_strdup (temp);
2691       free (temp);
2692     }
2693   return res;
2694 }
2695
2696 /* Find the variable id for tree T in the map.
2697    If T doesn't exist in the map, create an entry for it and return it.  */
2698
2699 static varinfo_t
2700 get_vi_for_tree (tree t)
2701 {
2702   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2703   if (slot == NULL)
2704     return get_varinfo (create_variable_info_for (t, alias_get_name (t)));
2705
2706   return (varinfo_t) *slot;
2707 }
2708
2709 /* Get a scalar constraint expression for a new temporary variable.  */
2710
2711 static struct constraint_expr
2712 new_scalar_tmp_constraint_exp (const char *name)
2713 {
2714   struct constraint_expr tmp;
2715   varinfo_t vi;
2716
2717   vi = new_var_info (NULL_TREE, name);
2718   vi->offset = 0;
2719   vi->size = -1;
2720   vi->fullsize = -1;
2721   vi->is_full_var = 1;
2722
2723   tmp.var = vi->id;
2724   tmp.type = SCALAR;
2725   tmp.offset = 0;
2726
2727   return tmp;
2728 }
2729
2730 /* Get a constraint expression vector from an SSA_VAR_P node.
2731    If address_p is true, the result will be taken its address of.  */
2732
2733 static void
2734 get_constraint_for_ssa_var (tree t, VEC(ce_s, heap) **results, bool address_p)
2735 {
2736   struct constraint_expr cexpr;
2737   varinfo_t vi;
2738
2739   /* We allow FUNCTION_DECLs here even though it doesn't make much sense.  */
2740   gcc_assert (SSA_VAR_P (t) || DECL_P (t));
2741
2742   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
2743      decl.  */
2744   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME
2745       && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == PARM_DECL
2746           || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == RESULT_DECL)
2747       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
2748     {
2749       get_constraint_for_ssa_var (SSA_NAME_VAR (t), results, address_p);
2750       return;
2751     }
2752
2753   /* For global variables resort to the alias target.  */
2754   if (TREE_CODE (t) == VAR_DECL
2755       && (TREE_STATIC (t) || DECL_EXTERNAL (t)))
2756     {
2757       struct varpool_node *node = varpool_get_node (t);
2758       if (node && node->alias)
2759         {
2760           node = varpool_variable_node (node, NULL);
2761           t = node->decl;
2762         }
2763     }
2764
2765   vi = get_vi_for_tree (t);
2766   cexpr.var = vi->id;
2767   cexpr.type = SCALAR;
2768   cexpr.offset = 0;
2769   /* If we determine the result is "anything", and we know this is readonly,
2770      say it points to readonly memory instead.  */
2771   if (cexpr.var == anything_id && TREE_READONLY (t))
2772     {
2773       gcc_unreachable ();
2774       cexpr.type = ADDRESSOF;
2775       cexpr.var = readonly_id;
2776     }
2777
2778   /* If we are not taking the address of the constraint expr, add all
2779      sub-fiels of the variable as well.  */
2780   if (!address_p
2781       && !vi->is_full_var)
2782     {
2783       for (; vi; vi = vi->next)
2784         {
2785           cexpr.var = vi->id;
2786           VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2787         }
2788       return;
2789     }
2790
2791   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2792 }
2793
2794 /* Process constraint T, performing various simplifications and then
2795    adding it to our list of overall constraints.  */
2796
2797 static void
2798 process_constraint (constraint_t t)
2799 {
2800   struct constraint_expr rhs = t->rhs;
2801   struct constraint_expr lhs = t->lhs;
2802
2803   gcc_assert (rhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2804   gcc_assert (lhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2805
2806   /* If we didn't get any useful constraint from the lhs we get
2807      &ANYTHING as fallback from get_constraint_for.  Deal with
2808      it here by turning it into *ANYTHING.  */
2809   if (lhs.type == ADDRESSOF
2810       && lhs.var == anything_id)
2811     lhs.type = DEREF;
2812
2813   /* ADDRESSOF on the lhs is invalid.  */
2814   gcc_assert (lhs.type != ADDRESSOF);
2815
2816   /* We shouldn't add constraints from things that cannot have pointers.
2817      It's not completely trivial to avoid in the callers, so do it here.  */
2818   if (rhs.type != ADDRESSOF
2819       && !get_varinfo (rhs.var)->may_have_pointers)
2820     return;
2821
2822   /* Likewise adding to the solution of a non-pointer var isn't useful.  */
2823   if (!get_varinfo (lhs.var)->may_have_pointers)
2824     return;
2825
2826   /* This can happen in our IR with things like n->a = *p */
2827   if (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF && rhs.var != anything_id)
2828     {
2829       /* Split into tmp = *rhs, *lhs = tmp */
2830       struct constraint_expr tmplhs;
2831       tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("doubledereftmp");
2832       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2833       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2834     }
2835   else if (rhs.type == ADDRESSOF && lhs.type == DEREF)
2836     {
2837       /* Split into tmp = &rhs, *lhs = tmp */
2838       struct constraint_expr tmplhs;
2839       tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("derefaddrtmp");
2840       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2841       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2842     }
2843   else
2844     {
2845       gcc_assert (rhs.type != ADDRESSOF || rhs.offset == 0);
2846       VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, t);
2847     }
2848 }
2849
2850
2851 /* Return the position, in bits, of FIELD_DECL from the beginning of its
2852    structure.  */
2853
2854 static HOST_WIDE_INT
2855 bitpos_of_field (const tree fdecl)
2856 {
2857   if (!host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl), 0)
2858       || !host_integerp (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl), 0))
2859     return -1;
2860
2861   return (TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl)) * BITS_PER_UNIT
2862           + TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl)));
2863 }
2864
2865
2866 /* Get constraint expressions for offsetting PTR by OFFSET.  Stores the
2867    resulting constraint expressions in *RESULTS.  */
2868
2869 static void
2870 get_constraint_for_ptr_offset (tree ptr, tree offset,
2871                                VEC (ce_s, heap) **results)
2872 {
2873   struct constraint_expr c;
2874   unsigned int j, n;
2875   HOST_WIDE_INT rhsoffset;
2876
2877   /* If we do not do field-sensitive PTA adding offsets to pointers
2878      does not change the points-to solution.  */
2879   if (!use_field_sensitive)
2880     {
2881       get_constraint_for_rhs (ptr, results);
2882       return;
2883     }
2884
2885   /* If the offset is not a non-negative integer constant that fits
2886      in a HOST_WIDE_INT, we have to fall back to a conservative
2887      solution which includes all sub-fields of all pointed-to
2888      variables of ptr.  */
2889   if (offset == NULL_TREE
2890       || TREE_CODE (offset) != INTEGER_CST)
2891     rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2892   else
2893     {
2894       /* Sign-extend the offset.  */
2895       double_int soffset
2896         = double_int_sext (tree_to_double_int (offset),
2897                            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (offset)));
2898       if (!double_int_fits_in_shwi_p (soffset))
2899         rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2900       else
2901         {
2902           /* Make sure the bit-offset also fits.  */
2903           HOST_WIDE_INT rhsunitoffset = soffset.low;
2904           rhsoffset = rhsunitoffset * BITS_PER_UNIT;
2905           if (rhsunitoffset != rhsoffset / BITS_PER_UNIT)
2906             rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2907         }
2908     }
2909
2910   get_constraint_for_rhs (ptr, results);
2911   if (rhsoffset == 0)
2912     return;
2913
2914   /* As we are eventually appending to the solution do not use
2915      VEC_iterate here.  */
2916   n = VEC_length (ce_s, *results);
2917   for (j = 0; j < n; j++)
2918     {
2919       varinfo_t curr;
2920       c = *VEC_index (ce_s, *results, j);
2921       curr = get_varinfo (c.var);
2922
2923       if (c.type == ADDRESSOF
2924           /* If this varinfo represents a full variable just use it.  */
2925           && curr->is_full_var)
2926         c.offset = 0;
2927       else if (c.type == ADDRESSOF
2928                /* If we do not know the offset add all subfields.  */
2929                && rhsoffset == UNKNOWN_OFFSET)
2930         {
2931           varinfo_t temp = lookup_vi_for_tree (curr->decl);
2932           do
2933             {
2934               struct constraint_expr c2;
2935               c2.var = temp->id;
2936               c2.type = ADDRESSOF;
2937               c2.offset = 0;
2938               if (c2.var != c.var)
2939                 VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &c2);
2940               temp = temp->next;
2941             }
2942           while (temp);
2943         }
2944       else if (c.type == ADDRESSOF)
2945         {
2946           varinfo_t temp;
2947           unsigned HOST_WIDE_INT offset = curr->offset + rhsoffset;
2948
2949           /* Search the sub-field which overlaps with the
2950              pointed-to offset.  If the result is outside of the variable
2951              we have to provide a conservative result, as the variable is
2952              still reachable from the resulting pointer (even though it
2953              technically cannot point to anything).  The last and first
2954              sub-fields are such conservative results.
2955              ???  If we always had a sub-field for &object + 1 then
2956              we could represent this in a more precise way.  */
2957           if (rhsoffset < 0
2958               && curr->offset < offset)
2959             offset = 0;
2960           temp = first_or_preceding_vi_for_offset (curr, offset);
2961
2962           /* If the found variable is not exactly at the pointed to
2963              result, we have to include the next variable in the
2964              solution as well.  Otherwise two increments by offset / 2
2965              do not result in the same or a conservative superset
2966              solution.  */
2967           if (temp->offset != offset
2968               && temp->next != NULL)
2969             {
2970               struct constraint_expr c2;
2971               c2.var = temp->next->id;
2972               c2.type = ADDRESSOF;
2973               c2.offset = 0;
2974               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &c2);
2975             }
2976           c.var = temp->id;
2977           c.offset = 0;
2978         }
2979       else
2980         c.offset = rhsoffset;
2981
2982       VEC_replace (ce_s, *results, j, &c);
2983     }
2984 }
2985
2986
2987 /* Given a COMPONENT_REF T, return the constraint_expr vector for it.
2988    If address_p is true the result will be taken its address of.
2989    If lhs_p is true then the constraint expression is assumed to be used
2990    as the lhs.  */
2991
2992 static void
2993 get_constraint_for_component_ref (tree t, VEC(ce_s, heap) **results,
2994                                   bool address_p, bool lhs_p)
2995 {
2996   tree orig_t = t;
2997   HOST_WIDE_INT bitsize = -1;
2998   HOST_WIDE_INT bitmaxsize = -1;
2999   HOST_WIDE_INT bitpos;
3000   tree forzero;
3001   struct constraint_expr *result;
3002
3003   /* Some people like to do cute things like take the address of
3004      &0->a.b */
3005   forzero = t;
3006   while (handled_component_p (forzero)
3007          || INDIRECT_REF_P (forzero)
3008          || TREE_CODE (forzero) == MEM_REF)
3009     forzero = TREE_OPERAND (forzero, 0);
3010
3011   if (CONSTANT_CLASS_P (forzero) && integer_zerop (forzero))
3012     {
3013       struct constraint_expr temp;
3014
3015       temp.offset = 0;
3016       temp.var = integer_id;
3017       temp.type = SCALAR;
3018       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3019       return;
3020     }
3021
3022   /* Handle type-punning through unions.  If we are extracting a pointer
3023      from a union via a possibly type-punning access that pointer
3024      points to anything, similar to a conversion of an integer to
3025      a pointer.  */
3026   if (!lhs_p)
3027     {
3028       tree u;
3029       for (u = t;
3030            TREE_CODE (u) == COMPONENT_REF || TREE_CODE (u) == ARRAY_REF;
3031            u = TREE_OPERAND (u, 0))
3032         if (TREE_CODE (u) == COMPONENT_REF
3033             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (u, 0))) == UNION_TYPE)
3034           {
3035             struct constraint_expr temp;
3036
3037             temp.offset = 0;
3038             temp.var = anything_id;
3039             temp.type = ADDRESSOF;
3040             VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3041             return;
3042           }
3043     }
3044
3045   t = get_ref_base_and_extent (t, &bitpos, &bitsize, &bitmaxsize);
3046
3047   /* Pretend to take the address of the base, we'll take care of
3048      adding the required subset of sub-fields below.  */
3049   get_constraint_for_1 (t, results, true, lhs_p);
3050   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 1);
3051   result = VEC_last (ce_s, *results);
3052
3053   if (result->type == SCALAR
3054       && get_varinfo (result->var)->is_full_var)
3055     /* For single-field vars do not bother about the offset.  */
3056     result->offset = 0;
3057   else if (result->type == SCALAR)
3058     {
3059       /* In languages like C, you can access one past the end of an
3060          array.  You aren't allowed to dereference it, so we can
3061          ignore this constraint. When we handle pointer subtraction,
3062          we may have to do something cute here.  */
3063
3064       if ((unsigned HOST_WIDE_INT)bitpos < get_varinfo (result->var)->fullsize
3065           && bitmaxsize != 0)
3066         {
3067           /* It's also not true that the constraint will actually start at the
3068              right offset, it may start in some padding.  We only care about
3069              setting the constraint to the first actual field it touches, so
3070              walk to find it.  */
3071           struct constraint_expr cexpr = *result;
3072           varinfo_t curr;
3073           VEC_pop (ce_s, *results);
3074           cexpr.offset = 0;
3075           for (curr = get_varinfo (cexpr.var); curr; curr = curr->next)
3076             {
3077               if (ranges_overlap_p (curr->offset, curr->size,
3078                                     bitpos, bitmaxsize))
3079                 {
3080                   cexpr.var = curr->id;
3081                   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3082                   if (address_p)
3083                     break;
3084                 }
3085             }
3086           /* If we are going to take the address of this field then
3087              to be able to compute reachability correctly add at least
3088              the last field of the variable.  */
3089           if (address_p
3090               && VEC_length (ce_s, *results) == 0)
3091             {
3092               curr = get_varinfo (cexpr.var);
3093               while (curr->next != NULL)
3094                 curr = curr->next;
3095               cexpr.var = curr->id;
3096               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3097             }
3098           else if (VEC_length (ce_s, *results) == 0)
3099             /* Assert that we found *some* field there. The user couldn't be
3100                accessing *only* padding.  */
3101             /* Still the user could access one past the end of an array
3102                embedded in a struct resulting in accessing *only* padding.  */
3103             /* Or accessing only padding via type-punning to a type
3104                that has a filed just in padding space.  */
3105             {
3106               cexpr.type = SCALAR;
3107               cexpr.var = anything_id;
3108               cexpr.offset = 0;
3109               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3110             }
3111         }
3112       else if (bitmaxsize == 0)
3113         {
3114           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3115             fprintf (dump_file, "Access to zero-sized part of variable,"
3116                      "ignoring\n");
3117         }
3118       else
3119         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3120           fprintf (dump_file, "Access to past the end of variable, ignoring\n");
3121     }
3122   else if (result->type == DEREF)
3123     {
3124       /* If we do not know exactly where the access goes say so.  Note
3125          that only for non-structure accesses we know that we access
3126          at most one subfiled of any variable.  */
3127       if (bitpos == -1
3128           || bitsize != bitmaxsize
3129           || AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (orig_t))
3130           || result->offset == UNKNOWN_OFFSET)
3131         result->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3132       else
3133         result->offset += bitpos;
3134     }
3135   else if (result->type == ADDRESSOF)
3136     {
3137       /* We can end up here for component references on a
3138          VIEW_CONVERT_EXPR <>(&foobar).  */
3139       result->type = SCALAR;
3140       result->var = anything_id;
3141       result->offset = 0;
3142     }
3143   else
3144     gcc_unreachable ();
3145 }
3146
3147
3148 /* Dereference the constraint expression CONS, and return the result.
3149    DEREF (ADDRESSOF) = SCALAR
3150    DEREF (SCALAR) = DEREF
3151    DEREF (DEREF) = (temp = DEREF1; result = DEREF(temp))
3152    This is needed so that we can handle dereferencing DEREF constraints.  */
3153
3154 static void
3155 do_deref (VEC (ce_s, heap) **constraints)
3156 {
3157   struct constraint_expr *c;
3158   unsigned int i = 0;
3159
3160   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, *constraints, i, c)
3161     {
3162       if (c->type == SCALAR)
3163         c->type = DEREF;
3164       else if (c->type == ADDRESSOF)
3165         c->type = SCALAR;
3166       else if (c->type == DEREF)
3167         {
3168           struct constraint_expr tmplhs;
3169           tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("dereftmp");
3170           process_constraint (new_constraint (tmplhs, *c));
3171           c->var = tmplhs.var;
3172         }
3173       else
3174         gcc_unreachable ();
3175     }
3176 }
3177
3178 /* Given a tree T, return the constraint expression for taking the
3179    address of it.  */
3180
3181 static void
3182 get_constraint_for_address_of (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3183 {
3184   struct constraint_expr *c;
3185   unsigned int i;
3186
3187   get_constraint_for_1 (t, results, true, true);
3188
3189   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, *results, i, c)
3190     {
3191       if (c->type == DEREF)
3192         c->type = SCALAR;
3193       else
3194         c->type = ADDRESSOF;
3195     }
3196 }
3197
3198 /* Given a tree T, return the constraint expression for it.  */
3199
3200 static void
3201 get_constraint_for_1 (tree t, VEC (ce_s, heap) **results, bool address_p,
3202                       bool lhs_p)
3203 {
3204   struct constraint_expr temp;
3205
3206   /* x = integer is all glommed to a single variable, which doesn't
3207      point to anything by itself.  That is, of course, unless it is an
3208      integer constant being treated as a pointer, in which case, we
3209      will return that this is really the addressof anything.  This
3210      happens below, since it will fall into the default case. The only
3211      case we know something about an integer treated like a pointer is
3212      when it is the NULL pointer, and then we just say it points to
3213      NULL.
3214
3215      Do not do that if -fno-delete-null-pointer-checks though, because
3216      in that case *NULL does not fail, so it _should_ alias *anything.
3217      It is not worth adding a new option or renaming the existing one,
3218      since this case is relatively obscure.  */
3219   if ((TREE_CODE (t) == INTEGER_CST
3220        && integer_zerop (t))
3221       /* The only valid CONSTRUCTORs in gimple with pointer typed
3222          elements are zero-initializer.  But in IPA mode we also
3223          process global initializers, so verify at least.  */
3224       || (TREE_CODE (t) == CONSTRUCTOR
3225           && CONSTRUCTOR_NELTS (t) == 0))
3226     {
3227       if (flag_delete_null_pointer_checks)
3228         temp.var = nothing_id;
3229       else
3230         temp.var = nonlocal_id;
3231       temp.type = ADDRESSOF;
3232       temp.offset = 0;
3233       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3234       return;
3235     }
3236
3237   /* String constants are read-only.  */
3238   if (TREE_CODE (t) == STRING_CST)
3239     {
3240       temp.var = readonly_id;
3241       temp.type = SCALAR;
3242       temp.offset = 0;
3243       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3244       return;
3245     }
3246
3247   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
3248     {
3249     case tcc_expression:
3250       {
3251         switch (TREE_CODE (t))
3252           {
3253           case ADDR_EXPR:
3254             get_constraint_for_address_of (TREE_OPERAND (t, 0), results);
3255             return;
3256           default:;
3257           }
3258         break;
3259       }
3260     case tcc_reference:
3261       {
3262         switch (TREE_CODE (t))
3263           {
3264           case MEM_REF:
3265             {
3266               struct constraint_expr cs;
3267               varinfo_t vi, curr;
3268               get_constraint_for_ptr_offset (TREE_OPERAND (t, 0),
3269                                              TREE_OPERAND (t, 1), results);
3270               do_deref (results);
3271
3272               /* If we are not taking the address then make sure to process
3273                  all subvariables we might access.  */
3274               if (address_p)
3275                 return;
3276
3277               cs = *VEC_last (ce_s, *results);
3278               if (cs.type == DEREF)
3279                 {
3280                   /* For dereferences this means we have to defer it
3281                      to solving time.  */
3282                   VEC_last (ce_s, *results)->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3283                   return;
3284                 }
3285               if (cs.type != SCALAR)
3286                 return;
3287
3288               vi = get_varinfo (cs.var);
3289               curr = vi->next;
3290               if (!vi->is_full_var
3291                   && curr)
3292                 {
3293                   unsigned HOST_WIDE_INT size;
3294                   if (host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (t)), 1))
3295                     size = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (t)));
3296                   else
3297                     size = -1;
3298                   for (; curr; curr = curr->next)
3299                     {
3300                       if (curr->offset - vi->offset < size)
3301                         {
3302                           cs.var = curr->id;
3303                           VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cs);
3304                         }
3305                       else
3306                         break;
3307                     }
3308                 }
3309               return;
3310             }
3311           case ARRAY_REF:
3312           case ARRAY_RANGE_REF:
3313           case COMPONENT_REF:
3314             get_constraint_for_component_ref (t, results, address_p, lhs_p);
3315             return;
3316           case VIEW_CONVERT_EXPR:
3317             get_constraint_for_1 (TREE_OPERAND (t, 0), results, address_p,
3318                                   lhs_p);
3319             return;
3320           /* We are missing handling for TARGET_MEM_REF here.  */
3321           default:;
3322           }
3323         break;
3324       }
3325     case tcc_exceptional:
3326       {
3327         switch (TREE_CODE (t))
3328           {
3329           case SSA_NAME:
3330             {
3331               get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3332               return;
3333             }
3334           case CONSTRUCTOR:
3335             {
3336               unsigned int i;
3337               tree val;
3338               VEC (ce_s, heap) *tmp = NULL;
3339               FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (t), i, val)
3340                 {
3341                   struct constraint_expr *rhsp;
3342                   unsigned j;
3343                   get_constraint_for_1 (val, &tmp, address_p, lhs_p);
3344                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, tmp, j, rhsp)
3345                     VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, rhsp);
3346                   VEC_truncate (ce_s, tmp, 0);
3347                 }
3348               VEC_free (ce_s, heap, tmp);
3349               /* We do not know whether the constructor was complete,
3350                  so technically we have to add &NOTHING or &ANYTHING
3351                  like we do for an empty constructor as well.  */
3352               return;
3353             }
3354           default:;
3355           }
3356         break;
3357       }
3358     case tcc_declaration:
3359       {
3360         get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3361         return;
3362       }
3363     case tcc_constant:
3364       {
3365         /* We cannot refer to automatic variables through constants.  */ 
3366         temp.type = ADDRESSOF;
3367         temp.var = nonlocal_id;
3368         temp.offset = 0;
3369         VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3370         return;
3371       }
3372     default:;
3373     }
3374
3375   /* The default fallback is a constraint from anything.  */
3376   temp.type = ADDRESSOF;
3377   temp.var = anything_id;
3378   temp.offset = 0;
3379   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3380 }
3381
3382 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it.  */
3383
3384 static void
3385 get_constraint_for (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3386 {
3387   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 0);
3388
3389   get_constraint_for_1 (t, results, false, true);
3390 }
3391
3392 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it
3393    to be used as the rhs of a constraint.  */
3394
3395 static void
3396 get_constraint_for_rhs (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3397 {
3398   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 0);
3399
3400   get_constraint_for_1 (t, results, false, false);
3401 }
3402
3403
3404 /* Efficiently generates constraints from all entries in *RHSC to all
3405    entries in *LHSC.  */
3406
3407 static void
3408 process_all_all_constraints (VEC (ce_s, heap) *lhsc, VEC (ce_s, heap) *rhsc)
3409 {
3410   struct constraint_expr *lhsp, *rhsp;
3411   unsigned i, j;
3412
3413   if (VEC_length (ce_s, lhsc) <= 1
3414       || VEC_length (ce_s, rhsc) <= 1)
3415     {
3416       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
3417         FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
3418           process_constraint (new_constraint (*lhsp, *rhsp));
3419     }
3420   else
3421     {
3422       struct constraint_expr tmp;
3423       tmp = new_scalar_tmp_constraint_exp ("allalltmp");
3424       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
3425         process_constraint (new_constraint (tmp, *rhsp));
3426       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
3427         process_constraint (new_constraint (*lhsp, tmp));
3428     }
3429 }
3430
3431 /* Handle aggregate copies by expanding into copies of the respective
3432    fields of the structures.  */
3433
3434 static void
3435 do_structure_copy (tree lhsop, tree rhsop)
3436 {
3437   struct constraint_expr *lhsp, *rhsp;
3438   VEC (ce_s, heap) *lhsc = NULL, *rhsc = NULL;
3439   unsigned j;
3440
3441   get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3442   get_constraint_for_rhs (rhsop, &rhsc);
3443   lhsp = VEC_index (ce_s, lhsc, 0);
3444   rhsp = VEC_index (ce_s, rhsc, 0);
3445   if (lhsp->type == DEREF
3446       || (lhsp->type == ADDRESSOF && lhsp->var == anything_id)
3447       || rhsp->type == DEREF)
3448     {
3449       if (lhsp->type == DEREF)
3450         {
3451           gcc_assert (VEC_length (ce_s, lhsc) == 1);
3452           lhsp->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3453         }
3454       if (rhsp->type == DEREF)
3455         {
3456           gcc_assert (VEC_length (ce_s, rhsc) == 1);
3457           rhsp->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3458         }
3459       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3460     }
3461   else if (lhsp->type == SCALAR
3462            && (rhsp->type == SCALAR
3463                || rhsp->type == ADDRESSOF))
3464     {
3465       HOST_WIDE_INT lhssize, lhsmaxsize, lhsoffset;
3466       HOST_WIDE_INT rhssize, rhsmaxsize, rhsoffset;
3467       unsigned k = 0;
3468       get_ref_base_and_extent (lhsop, &lhsoffset, &lhssize, &lhsmaxsize);
3469       get_ref_base_and_extent (rhsop, &rhsoffset, &rhssize, &rhsmaxsize);
3470       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp);)
3471         {
3472           varinfo_t lhsv, rhsv;
3473           rhsp = VEC_index (ce_s, rhsc, k);
3474           lhsv = get_varinfo (lhsp->var);
3475           rhsv = get_varinfo (rhsp->var);
3476           if (lhsv->may_have_pointers
3477               && (lhsv->is_full_var
3478                   || rhsv->is_full_var
3479                   || ranges_overlap_p (lhsv->offset + rhsoffset, lhsv->size,
3480                                        rhsv->offset + lhsoffset, rhsv->size)))
3481             process_constraint (new_constraint (*lhsp, *rhsp));
3482           if (!rhsv->is_full_var
3483               && (lhsv->is_full_var
3484                   || (lhsv->offset + rhsoffset + lhsv->size
3485                       > rhsv->offset + lhsoffset + rhsv->size)))
3486             {
3487               ++k;
3488               if (k >= VEC_length (ce_s, rhsc))
3489                 break;
3490             }
3491           else
3492             ++j;
3493         }
3494     }
3495   else
3496     gcc_unreachable ();
3497
3498   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3499   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3500 }
3501
3502 /* Create constraints ID = { rhsc }.  */
3503
3504 static void
3505 make_constraints_to (unsigned id, VEC(ce_s, heap) *rhsc)
3506 {
3507   struct constraint_expr *c;
3508   struct constraint_expr includes;
3509   unsigned int j;
3510
3511   includes.var = id;
3512   includes.offset = 0;
3513   includes.type = SCALAR;
3514
3515   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, c)
3516     process_constraint (new_constraint (includes, *c));
3517 }
3518
3519 /* Create a constraint ID = OP.  */
3520
3521 static void
3522 make_constraint_to (unsigned id, tree op)
3523 {
3524   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3525   get_constraint_for_rhs (op, &rhsc);
3526   make_constraints_to (id, rhsc);
3527   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3528 }
3529
3530 /* Create a constraint ID = &FROM.  */
3531
3532 static void
3533 make_constraint_from (varinfo_t vi, int from)
3534 {
3535   struct constraint_expr lhs, rhs;
3536
3537   lhs.var = vi->id;
3538   lhs.offset = 0;
3539   lhs.type = SCALAR;
3540
3541   rhs.var = from;
3542   rhs.offset = 0;
3543   rhs.type = ADDRESSOF;
3544   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3545 }
3546
3547 /* Create a constraint ID = FROM.  */
3548
3549 static void
3550 make_copy_constraint (varinfo_t vi, int from)
3551 {
3552   struct constraint_expr lhs, rhs;
3553
3554   lhs.var = vi->id;
3555   lhs.offset = 0;
3556   lhs.type = SCALAR;
3557
3558   rhs.var = from;
3559   rhs.offset = 0;
3560   rhs.type = SCALAR;
3561   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3562 }
3563
3564 /* Make constraints necessary to make OP escape.  */
3565
3566 static void
3567 make_escape_constraint (tree op)
3568 {
3569   make_constraint_to (escaped_id, op);
3570 }
3571
3572 /* Add constraints to that the solution of VI is transitively closed.  */
3573
3574 static void
3575 make_transitive_closure_constraints (varinfo_t vi)
3576 {
3577   struct constraint_expr lhs, rhs;
3578
3579   /* VAR = *VAR;  */
3580   lhs.type = SCALAR;
3581   lhs.var = vi->id;
3582   lhs.offset = 0;
3583   rhs.type = DEREF;
3584   rhs.var = vi->id;
3585   rhs.offset = 0;
3586   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3587
3588   /* VAR = VAR + UNKNOWN;  */
3589   lhs.type = SCALAR;
3590   lhs.var = vi->id;
3591   lhs.offset = 0;
3592   rhs.type = SCALAR;
3593   rhs.var = vi->id;
3594   rhs.offset = UNKNOWN_OFFSET;
3595   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3596 }
3597
3598 /* Temporary storage for fake var decls.  */
3599 struct obstack fake_var_decl_obstack;
3600
3601 /* Build a fake VAR_DECL acting as referrer to a DECL_UID.  */
3602
3603 static tree
3604 build_fake_var_decl (tree type)
3605 {
3606   tree decl = (tree) XOBNEW (&fake_var_decl_obstack, struct tree_var_decl);
3607   memset (decl, 0, sizeof (struct tree_var_decl));
3608   TREE_SET_CODE (decl, VAR_DECL);
3609   TREE_TYPE (decl) = type;
3610   DECL_UID (decl) = allocate_decl_uid ();
3611   SET_DECL_PT_UID (decl, -1);
3612   layout_decl (decl, 0);
3613   return decl;
3614 }
3615
3616 /* Create a new artificial heap variable with NAME.
3617    Return the created variable.  */
3618
3619 static varinfo_t
3620 make_heapvar (const char *name)
3621 {
3622   varinfo_t vi;
3623   tree heapvar;
3624   
3625   heapvar = build_fake_var_decl (ptr_type_node);
3626   DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
3627
3628   vi = new_var_info (heapvar, name);
3629   vi->is_artificial_var = true;
3630   vi->is_heap_var = true;
3631   vi->is_unknown_size_var = true;
3632   vi->offset = 0;
3633   vi->fullsize = ~0;
3634   vi->size = ~0;
3635   vi->is_full_var = true;
3636   insert_vi_for_tree (heapvar, vi);
3637
3638   return vi;
3639 }
3640
3641 /* Create a new artificial heap variable with NAME and make a
3642    constraint from it to LHS.  Set flags according to a tag used
3643    for tracking restrict pointers.  */
3644
3645 static varinfo_t
3646 make_constraint_from_restrict (varinfo_t lhs, const char *name)
3647 {
3648   varinfo_t vi = make_heapvar (name);
3649   vi->is_global_var = 1;
3650   vi->may_have_pointers = 1;
3651   make_constraint_from (lhs, vi->id);
3652   return vi;
3653 }
3654
3655 /* Create a new artificial heap variable with NAME and make a
3656    constraint from it to LHS.  Set flags according to a tag used
3657    for tracking restrict pointers and make the artificial heap
3658    point to global memory.  */
3659
3660 static varinfo_t
3661 make_constraint_from_global_restrict (varinfo_t lhs, const char *name)
3662 {
3663   varinfo_t vi = make_constraint_from_restrict (lhs, name);
3664   make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
3665   return vi;
3666 }
3667
3668 /* In IPA mode there are varinfos for different aspects of reach
3669    function designator.  One for the points-to set of the return
3670    value, one for the variables that are clobbered by the function,
3671    one for its uses and one for each parameter (including a single
3672    glob for remaining variadic arguments).  */
3673
3674 enum { fi_clobbers = 1, fi_uses = 2,
3675        fi_static_chain = 3, fi_result = 4, fi_parm_base = 5 };
3676
3677 /* Get a constraint for the requested part of a function designator FI
3678    when operating in IPA mode.  */
3679
3680 static struct constraint_expr
3681 get_function_part_constraint (varinfo_t fi, unsigned part)
3682 {
3683   struct constraint_expr c;
3684
3685   gcc_assert (in_ipa_mode);
3686
3687   if (fi->id == anything_id)
3688     {
3689       /* ???  We probably should have a ANYFN special variable.  */
3690       c.var = anything_id;
3691       c.offset = 0;
3692       c.type = SCALAR;
3693     }
3694   else if (TREE_CODE (fi->decl) == FUNCTION_DECL)
3695     {
3696       varinfo_t ai = first_vi_for_offset (fi, part);
3697       if (ai)
3698         c.var = ai->id;
3699       else
3700         c.var = anything_id;
3701       c.offset = 0;
3702       c.type = SCALAR;
3703     }
3704   else
3705     {
3706       c.var = fi->id;
3707       c.offset = part;
3708       c.type = DEREF;
3709     }
3710
3711   return c;
3712 }
3713
3714 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call on the
3715    RHS.  */
3716
3717 static void
3718 handle_rhs_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3719 {
3720   struct constraint_expr rhsc;
3721   unsigned i;
3722   bool returns_uses = false;
3723
3724   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3725     {
3726       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3727       int flags = gimple_call_arg_flags (stmt, i);
3728
3729       /* If the argument is not used we can ignore it.  */
3730       if (flags & EAF_UNUSED)
3731         continue;
3732
3733       /* As we compute ESCAPED context-insensitive we do not gain
3734          any precision with just EAF_NOCLOBBER but not EAF_NOESCAPE
3735          set.  The argument would still get clobbered through the
3736          escape solution.
3737          ???  We might get away with less (and more precise) constraints
3738          if using a temporary for transitively closing things.  */
3739       if ((flags & EAF_NOCLOBBER)
3740            && (flags & EAF_NOESCAPE))
3741         {
3742           varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3743           if (!(flags & EAF_DIRECT))
3744             make_transitive_closure_constraints (uses);
3745           make_constraint_to (uses->id, arg);
3746           returns_uses = true;
3747         }
3748       else if (flags & EAF_NOESCAPE)
3749         {
3750           varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3751           varinfo_t clobbers = get_call_clobber_vi (stmt);
3752           if (!(flags & EAF_DIRECT))
3753             {
3754               make_transitive_closure_constraints (uses);
3755               make_transitive_closure_constraints (clobbers);
3756             }
3757           make_constraint_to (uses->id, arg);
3758           make_constraint_to (clobbers->id, arg);
3759           returns_uses = true;
3760         }
3761       else
3762         make_escape_constraint (arg);
3763     }
3764
3765   /* If we added to the calls uses solution make sure we account for
3766      pointers to it to be returned.  */
3767   if (returns_uses)
3768     {
3769       rhsc.var = get_call_use_vi (stmt)->id;
3770       rhsc.offset = 0;
3771       rhsc.type = SCALAR;
3772       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3773     }
3774
3775   /* The static chain escapes as well.  */
3776   if (gimple_call_chain (stmt))
3777     make_escape_constraint (gimple_call_chain (stmt));
3778
3779   /* And if we applied NRV the address of the return slot escapes as well.  */
3780   if (gimple_call_return_slot_opt_p (stmt)
3781       && gimple_call_lhs (stmt) != NULL_TREE
3782       && TREE_ADDRESSABLE (TREE_TYPE (gimple_call_lhs (stmt))))
3783     {
3784       VEC(ce_s, heap) *tmpc = NULL;
3785       struct constraint_expr lhsc, *c;
3786       get_constraint_for_address_of (gimple_call_lhs (stmt), &tmpc);
3787       lhsc.var = escaped_id;
3788       lhsc.offset = 0;
3789       lhsc.type = SCALAR;
3790       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, tmpc, i, c)
3791         process_constraint (new_constraint (lhsc, *c));
3792       VEC_free(ce_s, heap, tmpc);
3793     }
3794
3795   /* Regular functions return nonlocal memory.  */
3796   rhsc.var = nonlocal_id;
3797   rhsc.offset = 0;
3798   rhsc.type = SCALAR;
3799   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3800 }
3801
3802 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call
3803    that returns a pointer and assigns it to LHS.  This simply makes
3804    the LHS point to global and escaped variables.  */
3805
3806 static void
3807 handle_lhs_call (gimple stmt, tree lhs, int flags, VEC(ce_s, heap) *rhsc,
3808                  tree fndecl)
3809 {
3810   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3811
3812   get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3813   /* If the store is to a global decl make sure to
3814      add proper escape constraints.  */
3815   lhs = get_base_address (lhs);
3816   if (lhs
3817       && DECL_P (lhs)
3818       && is_global_var (lhs))
3819     {
3820       struct constraint_expr tmpc;
3821       tmpc.var = escaped_id;
3822       tmpc.offset = 0;
3823       tmpc.type = SCALAR;
3824       VEC_safe_push (ce_s, heap, lhsc, &tmpc);
3825     }
3826
3827   /* If the call returns an argument unmodified override the rhs
3828      constraints.  */
3829   flags = gimple_call_return_flags (stmt);
3830   if (flags & ERF_RETURNS_ARG
3831       && (flags & ERF_RETURN_ARG_MASK) < gimple_call_num_args (stmt))
3832     {
3833       tree arg;
3834       rhsc = NULL;
3835       arg = gimple_call_arg (stmt, flags & ERF_RETURN_ARG_MASK);
3836       get_constraint_for (arg, &rhsc);
3837       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3838       VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3839     }
3840   else if (flags & ERF_NOALIAS)
3841     {
3842       varinfo_t vi;
3843       struct constraint_expr tmpc;
3844       rhsc = NULL;
3845       vi = make_heapvar ("HEAP");
3846       /* We delay marking allocated storage global until we know if
3847          it escapes.  */
3848       DECL_EXTERNAL (vi->decl) = 0;
3849       vi->is_global_var = 0;
3850       /* If this is not a real malloc call assume the memory was
3851          initialized and thus may point to global memory.  All
3852          builtin functions with the malloc attribute behave in a sane way.  */
3853       if (!fndecl
3854           || DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) != BUILT_IN_NORMAL)
3855         make_constraint_from (vi, nonlocal_id);
3856       tmpc.var = vi->id;
3857       tmpc.offset = 0;
3858       tmpc.type = ADDRESSOF;
3859       VEC_safe_push (ce_s, heap, rhsc, &tmpc);
3860     }
3861
3862   process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3863
3864   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3865 }
3866
3867 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call of a
3868    const function that returns a pointer in the statement STMT.  */
3869
3870 static void
3871 handle_const_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3872 {
3873   struct constraint_expr rhsc;
3874   unsigned int k;
3875
3876   /* Treat nested const functions the same as pure functions as far
3877      as the static chain is concerned.  */
3878   if (gimple_call_chain (stmt))
3879     {
3880       varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3881       make_transitive_closure_constraints (uses);
3882       make_constraint_to (uses->id, gimple_call_chain (stmt));
3883       rhsc.var = uses->id;
3884       rhsc.offset = 0;
3885       rhsc.type = SCALAR;
3886       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3887     }
3888
3889   /* May return arguments.  */
3890   for (k = 0; k < gimple_call_num_args (stmt); ++k)
3891     {
3892       tree arg = gimple_call_arg (stmt, k);
3893       VEC(ce_s, heap) *argc = NULL;
3894       unsigned i;
3895       struct constraint_expr *argp;
3896       get_constraint_for_rhs (arg, &argc);
3897       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, argc, i, argp)
3898         VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, argp);
3899       VEC_free(ce_s, heap, argc);
3900     }
3901
3902   /* May return addresses of globals.  */
3903   rhsc.var = nonlocal_id;
3904   rhsc.offset = 0;
3905   rhsc.type = ADDRESSOF;
3906   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3907 }
3908
3909 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call to a
3910    pure function in statement STMT.  */
3911
3912 static void
3913 handle_pure_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3914 {
3915   struct constraint_expr rhsc;
3916   unsigned i;
3917   varinfo_t uses = NULL;
3918
3919   /* Memory reached from pointer arguments is call-used.  */
3920   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3921     {
3922       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3923       if (!uses)
3924         {
3925           uses = get_call_use_vi (stmt);
3926           make_transitive_closure_constraints (uses);
3927         }
3928       make_constraint_to (uses->id, arg);
3929     }
3930
3931   /* The static chain is used as well.  */
3932   if (gimple_call_chain (stmt))
3933     {
3934       if (!uses)
3935         {
3936           uses = get_call_use_vi (stmt);
3937           make_transitive_closure_constraints (uses);
3938         }
3939       make_constraint_to (uses->id, gimple_call_chain (stmt));
3940     }
3941
3942   /* Pure functions may return call-used and nonlocal memory.  */
3943   if (uses)
3944     {
3945       rhsc.var = uses->id;
3946       rhsc.offset = 0;
3947       rhsc.type = SCALAR;
3948       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3949     }
3950   rhsc.var = nonlocal_id;
3951   rhsc.offset = 0;
3952   rhsc.type = SCALAR;
3953   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3954 }
3955
3956
3957 /* Return the varinfo for the callee of CALL.  */
3958
3959 static varinfo_t
3960 get_fi_for_callee (gimple call)
3961 {
3962   tree decl, fn = gimple_call_fn (call);
3963
3964   if (fn && TREE_CODE (fn) == OBJ_TYPE_REF)
3965     fn = OBJ_TYPE_REF_EXPR (fn);
3966
3967   /* If we can directly resolve the function being called, do so.
3968      Otherwise, it must be some sort of indirect expression that
3969      we should still be able to handle.  */
3970   decl = gimple_call_addr_fndecl (fn);
3971   if (decl)
3972     return get_vi_for_tree (decl);
3973
3974   /* If the function is anything other than a SSA name pointer we have no
3975      clue and should be getting ANYFN (well, ANYTHING for now).  */
3976   if (!fn || TREE_CODE (fn) != SSA_NAME)
3977     return get_varinfo (anything_id);
3978
3979   if ((TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (fn)) == PARM_DECL
3980        || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (fn)) == RESULT_DECL)
3981       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (fn))
3982     fn = SSA_NAME_VAR (fn);
3983
3984   return get_vi_for_tree (fn);
3985 }
3986
3987 /* Create constraints for the builtin call T.  Return true if the call
3988    was handled, otherwise false.  */
3989
3990 static bool
3991 find_func_aliases_for_builtin_call (gimple t)
3992 {
3993   tree fndecl = gimple_call_fndecl (t);
3994   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3995   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3996   varinfo_t fi;
3997
3998   if (fndecl != NULL_TREE
3999       && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL)
4000     /* ???  All builtins that are handled here need to be handled
4001        in the alias-oracle query functions explicitly!  */
4002     switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
4003       {
4004       /* All the following functions return a pointer to the same object
4005          as their first argument points to.  The functions do not add
4006          to the ESCAPED solution.  The functions make the first argument
4007          pointed to memory point to what the second argument pointed to
4008          memory points to.  */
4009       case BUILT_IN_STRCPY:
4010       case BUILT_IN_STRNCPY:
4011       case BUILT_IN_BCOPY:
4012       case BUILT_IN_MEMCPY:
4013       case BUILT_IN_MEMMOVE:
4014       case BUILT_IN_MEMPCPY:
4015       case BUILT_IN_STPCPY:
4016       case BUILT_IN_STPNCPY:
4017       case BUILT_IN_STRCAT:
4018       case BUILT_IN_STRNCAT:
4019       case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
4020       case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
4021       case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
4022       case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
4023       case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
4024       case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
4025       case BUILT_IN_STRCAT_CHK:
4026       case BUILT_IN_STRNCAT_CHK:
4027         {
4028           tree res = gimple_call_lhs (t);
4029           tree dest = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl)
4030                                            == BUILT_IN_BCOPY ? 1 : 0));
4031           tree src = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl)
4032                                           == BUILT_IN_BCOPY ? 0 : 1));
4033           if (res != NULL_TREE)
4034             {
4035               get_constraint_for (res, &lhsc);
4036               if (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_MEMPCPY
4037                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPCPY
4038                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPNCPY
4039                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_MEMPCPY_CHK
4040                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPCPY_CHK)
4041                 get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &rhsc);
4042               else
4043                 get_constraint_for (dest, &rhsc);
4044               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4045               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4046               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4047             }
4048           get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4049           get_constraint_for_ptr_offset (src, NULL_TREE, &rhsc);
4050           do_deref (&lhsc);
4051           do_deref (&rhsc);
4052           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4053           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4054           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4055           return true;
4056         }
4057       case BUILT_IN_MEMSET:
4058       case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
4059         {
4060           tree res = gimple_call_lhs (t);
4061           tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4062           unsigned i;
4063           ce_s *lhsp;
4064           struct constraint_expr ac;
4065           if (res != NULL_TREE)
4066             {
4067               get_constraint_for (res, &lhsc);
4068               get_constraint_for (dest, &rhsc);
4069               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4070               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4071               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4072             }
4073           get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4074           do_deref (&lhsc);
4075           if (flag_delete_null_pointer_checks
4076               && integer_zerop (gimple_call_arg (t, 1)))
4077             {
4078               ac.type = ADDRESSOF;
4079               ac.var = nothing_id;
4080             }
4081           else
4082             {
4083               ac.type = SCALAR;
4084               ac.var = integer_id;
4085             }
4086           ac.offset = 0;
4087           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4088               process_constraint (new_constraint (*lhsp, ac));
4089           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4090           return true;
4091         }
4092       case BUILT_IN_ASSUME_ALIGNED:
4093         {
4094           tree res = gimple_call_lhs (t);
4095           tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4096           if (res != NULL_TREE)
4097             {
4098               get_constraint_for (res, &lhsc);
4099               get_constraint_for (dest, &rhsc);
4100               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4101               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4102               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4103             }
4104           return true;
4105         }
4106       /* All the following functions do not return pointers, do not
4107          modify the points-to sets of memory reachable from their
4108          arguments and do not add to the ESCAPED solution.  */
4109       case BUILT_IN_SINCOS:
4110       case BUILT_IN_SINCOSF:
4111       case BUILT_IN_SINCOSL:
4112       case BUILT_IN_FREXP:
4113       case BUILT_IN_FREXPF:
4114       case BUILT_IN_FREXPL:
4115       case BUILT_IN_GAMMA_R:
4116       case BUILT_IN_GAMMAF_R:
4117       case BUILT_IN_GAMMAL_R:
4118       case BUILT_IN_LGAMMA_R:
4119       case BUILT_IN_LGAMMAF_R:
4120       case BUILT_IN_LGAMMAL_R:
4121       case BUILT_IN_MODF:
4122       case BUILT_IN_MODFF:
4123       case BUILT_IN_MODFL:
4124       case BUILT_IN_REMQUO:
4125       case BUILT_IN_REMQUOF:
4126       case BUILT_IN_REMQUOL:
4127       case BUILT_IN_FREE:
4128         return true;
4129       case BUILT_IN_STRDUP:
4130       case BUILT_IN_STRNDUP:
4131         if (gimple_call_lhs (t))
4132           {
4133             handle_lhs_call (t, gimple_call_lhs (t), gimple_call_flags (t),
4134                              NULL, fndecl);
4135             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_call_lhs (t),
4136                                            NULL_TREE, &lhsc);
4137             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_call_arg (t, 0),
4138                                            NULL_TREE, &rhsc);
4139             do_deref (&lhsc);
4140             do_deref (&rhsc);
4141             process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4142             VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4143             VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4144             return true;
4145           }
4146         break;
4147       /* Trampolines are special - they set up passing the static
4148          frame.  */
4149       case BUILT_IN_INIT_TRAMPOLINE:
4150         {
4151           tree tramp = gimple_call_arg (t, 0);
4152           tree nfunc = gimple_call_arg (t, 1);
4153           tree frame = gimple_call_arg (t, 2);
4154           unsigned i;
4155           struct constraint_expr lhs, *rhsp;
4156           if (in_ipa_mode)
4157             {
4158               varinfo_t nfi = NULL;
4159               gcc_assert (TREE_CODE (nfunc) == ADDR_EXPR);
4160               nfi = lookup_vi_for_tree (TREE_OPERAND (nfunc, 0));
4161               if (nfi)
4162                 {
4163                   lhs = get_function_part_constraint (nfi, fi_static_chain);
4164                   get_constraint_for (frame, &rhsc);
4165                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4166                       process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4167                   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4168
4169                   /* Make the frame point to the function for
4170                      the trampoline adjustment call.  */
4171                   get_constraint_for (tramp, &lhsc);
4172                   do_deref (&lhsc);
4173                   get_constraint_for (nfunc, &rhsc);
4174                   process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4175                   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4176                   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4177
4178                   return true;
4179                 }
4180             }
4181           /* Else fallthru to generic handling which will let
4182              the frame escape.  */
4183           break;
4184         }
4185       case BUILT_IN_ADJUST_TRAMPOLINE:
4186         {
4187           tree tramp = gimple_call_arg (t, 0);
4188           tree res = gimple_call_lhs (t);
4189           if (in_ipa_mode && res)
4190             {
4191               get_constraint_for (res, &lhsc);
4192               get_constraint_for (tramp, &rhsc);
4193               do_deref (&rhsc);
4194               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4195               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4196               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4197             }
4198           return true;
4199         }
4200       /* Variadic argument handling needs to be handled in IPA
4201          mode as well.  */
4202       case BUILT_IN_VA_START:
4203         {
4204           tree valist = gimple_call_arg (t, 0);
4205           struct constraint_expr rhs, *lhsp;
4206           unsigned i;
4207           get_constraint_for (valist, &lhsc);
4208           do_deref (&lhsc);
4209           /* The va_list gets access to pointers in variadic
4210              arguments.  Which we know in the case of IPA analysis
4211              and otherwise are just all nonlocal variables.  */
4212           if (in_ipa_mode)
4213             {
4214               fi = lookup_vi_for_tree (cfun->decl);
4215               rhs = get_function_part_constraint (fi, ~0);
4216               rhs.type = ADDRESSOF;
4217             }
4218           else
4219             {
4220               rhs.var = nonlocal_id;
4221               rhs.type = ADDRESSOF;
4222               rhs.offset = 0;
4223             }
4224           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4225             process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
4226           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4227           /* va_list is clobbered.  */
4228           make_constraint_to (get_call_clobber_vi (t)->id, valist);
4229           return true;
4230         }
4231       /* va_end doesn't have any effect that matters.  */
4232       case BUILT_IN_VA_END:
4233         return true;
4234       /* Alternate return.  Simply give up for now.  */
4235       case BUILT_IN_RETURN:
4236         {
4237           fi = NULL;
4238           if (!in_ipa_mode
4239               || !(fi = get_vi_for_tree (cfun->decl)))
4240             make_constraint_from (get_varinfo (escaped_id), anything_id);
4241           else if (in_ipa_mode
4242                    && fi != NULL)
4243             {
4244               struct constraint_expr lhs, rhs;
4245               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4246               rhs.var = anything_id;
4247               rhs.offset = 0;
4248               rhs.type = SCALAR;
4249               process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4250             }
4251           return true;
4252         }
4253       /* printf-style functions may have hooks to set pointers to
4254          point to somewhere into the generated string.  Leave them
4255          for a later excercise...  */
4256       default:
4257         /* Fallthru to general call handling.  */;
4258       }
4259
4260   return false;
4261 }
4262
4263 /* Create constraints for the call T.  */
4264
4265 static void
4266 find_func_aliases_for_call (gimple t)
4267 {
4268   tree fndecl = gimple_call_fndecl (t);
4269   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4270   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4271   varinfo_t fi;
4272
4273   if (fndecl != NULL_TREE
4274       && DECL_BUILT_IN (fndecl)
4275       && find_func_aliases_for_builtin_call (t))
4276     return;
4277
4278   fi = get_fi_for_callee (t);
4279   if (!in_ipa_mode
4280       || (fndecl && !fi->is_fn_info))
4281     {
4282       VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4283       int flags = gimple_call_flags (t);
4284
4285       /* Const functions can return their arguments and addresses
4286          of global memory but not of escaped memory.  */
4287       if (flags & (ECF_CONST|ECF_NOVOPS))
4288         {
4289           if (gimple_call_lhs (t))
4290             handle_const_call (t, &rhsc);
4291         }
4292       /* Pure functions can return addresses in and of memory
4293          reachable from their arguments, but they are not an escape
4294          point for reachable memory of their arguments.  */
4295       else if (flags & (ECF_PURE|ECF_LOOPING_CONST_OR_PURE))
4296         handle_pure_call (t, &rhsc);
4297       else
4298         handle_rhs_call (t, &rhsc);
4299       if (gimple_call_lhs (t))
4300         handle_lhs_call (t, gimple_call_lhs (t), flags, rhsc, fndecl);
4301       VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4302     }
4303   else
4304     {
4305       tree lhsop;
4306       unsigned j;
4307
4308       /* Assign all the passed arguments to the appropriate incoming
4309          parameters of the function.  */
4310       for (j = 0; j < gimple_call_num_args (t); j++)
4311         {
4312           struct constraint_expr lhs ;
4313           struct constraint_expr *rhsp;
4314           tree arg = gimple_call_arg (t, j);
4315
4316           get_constraint_for_rhs (arg, &rhsc);
4317           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_parm_base + j);
4318           while (VEC_length (ce_s, rhsc) != 0)
4319             {
4320               rhsp = VEC_last (ce_s, rhsc);
4321               process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4322               VEC_pop (ce_s, rhsc);
4323             }
4324         }
4325
4326       /* If we are returning a value, assign it to the result.  */
4327       lhsop = gimple_call_lhs (t);
4328       if (lhsop)
4329         {
4330           struct constraint_expr rhs;
4331           struct constraint_expr *lhsp;
4332
4333           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
4334           rhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4335           if (fndecl
4336               && DECL_RESULT (fndecl)
4337               && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (fndecl)))
4338             {
4339               VEC(ce_s, heap) *tem = NULL;
4340               VEC_safe_push (ce_s, heap, tem, &rhs);
4341               do_deref (&tem);
4342               rhs = *VEC_index (ce_s, tem, 0);
4343               VEC_free(ce_s, heap, tem);
4344             }
4345           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, j, lhsp)
4346             process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
4347         }
4348
4349       /* If we pass the result decl by reference, honor that.  */
4350       if (lhsop
4351           && fndecl
4352           && DECL_RESULT (fndecl)
4353           && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (fndecl)))
4354         {
4355           struct constraint_expr lhs;
4356           struct constraint_expr *rhsp;
4357
4358           get_constraint_for_address_of (lhsop, &rhsc);
4359           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4360           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
4361             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4362           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4363         }
4364
4365       /* If we use a static chain, pass it along.  */
4366       if (gimple_call_chain (t))
4367         {
4368           struct constraint_expr lhs;
4369           struct constraint_expr *rhsp;
4370
4371           get_constraint_for (gimple_call_chain (t), &rhsc);
4372           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_static_chain);
4373           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
4374             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4375         }
4376     }
4377 }
4378
4379 /* Walk statement T setting up aliasing constraints according to the
4380    references found in T.  This function is the main part of the
4381    constraint builder.  AI points to auxiliary alias information used
4382    when building alias sets and computing alias grouping heuristics.  */
4383
4384 static void
4385 find_func_aliases (gimple origt)
4386 {
4387   gimple t = origt;
4388   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4389   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4390   struct constraint_expr *c;
4391   varinfo_t fi;
4392
4393   /* Now build constraints expressions.  */
4394   if (gimple_code (t) == GIMPLE_PHI)
4395     {
4396       size_t i;
4397       unsigned int j;
4398
4399       /* For a phi node, assign all the arguments to
4400          the result.  */
4401       get_constraint_for (gimple_phi_result (t), &lhsc);
4402       for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (t); i++)
4403         {
4404           tree strippedrhs = PHI_ARG_DEF (t, i);
4405
4406           STRIP_NOPS (strippedrhs);
4407           get_constraint_for_rhs (gimple_phi_arg_def (t, i), &rhsc);
4408
4409           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, j, c)
4410             {
4411               struct constraint_expr *c2;
4412               while (VEC_length (ce_s, rhsc) > 0)
4413                 {
4414                   c2 = VEC_last (ce_s, rhsc);
4415                   process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
4416                   VEC_pop (ce_s, rhsc);
4417                 }
4418             }
4419         }
4420     }
4421   /* In IPA mode, we need to generate constraints to pass call
4422      arguments through their calls.   There are two cases,
4423      either a GIMPLE_CALL returning a value, or just a plain
4424      GIMPLE_CALL when we are not.
4425
4426      In non-ipa mode, we need to generate constraints for each
4427      pointer passed by address.  */
4428   else if (is_gimple_call (t))
4429     find_func_aliases_for_call (t);
4430     
4431   /* Otherwise, just a regular assignment statement.  Only care about
4432      operations with pointer result, others are dealt with as escape
4433      points if they have pointer operands.  */
4434   else if (is_gimple_assign (t))
4435     {
4436       /* Otherwise, just a regular assignment statement.  */
4437       tree lhsop = gimple_assign_lhs (t);
4438       tree rhsop = (gimple_num_ops (t) == 2) ? gimple_assign_rhs1 (t) : NULL;
4439
4440       if (rhsop && AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhsop)))
4441         do_structure_copy (lhsop, rhsop);
4442       else
4443         {
4444           enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (t);
4445
4446           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
4447
4448           if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
4449             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_assign_rhs1 (t),
4450                                            gimple_assign_rhs2 (t), &rhsc);
4451           else if (code == BIT_AND_EXPR
4452                    && TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (t)) == INTEGER_CST)
4453             {
4454               /* Aligning a pointer via a BIT_AND_EXPR is offsetting
4455                  the pointer.  Handle it by offsetting it by UNKNOWN.  */
4456               get_constraint_for_ptr_offset (gimple_assign_rhs1 (t),
4457                                              NULL_TREE, &rhsc);
4458             }
4459           else if ((CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
4460                     && !(POINTER_TYPE_P (gimple_expr_type (t))
4461                          && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhsop))))
4462                    || gimple_assign_single_p (t))
4463             get_constraint_for_rhs (rhsop, &rhsc);
4464           else if (truth_value_p (code))
4465             /* Truth value results are not pointer (parts).  Or at least
4466                very very unreasonable obfuscation of a part.  */
4467             ;
4468           else
4469             {
4470               /* All other operations are merges.  */
4471               VEC (ce_s, heap) *tmp = NULL;
4472               struct constraint_expr *rhsp;
4473               unsigned i, j;
4474               get_constraint_for_rhs (gimple_assign_rhs1 (t), &rhsc);
4475               for (i = 2; i < gimple_num_ops (t); ++i)
4476                 {
4477                   get_constraint_for_rhs (gimple_op (t, i), &tmp);
4478                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, tmp, j, rhsp)
4479                     VEC_safe_push (ce_s, heap, rhsc, rhsp);
4480                   VEC_truncate (ce_s, tmp, 0);
4481                 }
4482               VEC_free (ce_s, heap, tmp);
4483             }
4484           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4485         }
4486       /* If there is a store to a global variable the rhs escapes.  */
4487       if ((lhsop = get_base_address (lhsop)) != NULL_TREE
4488           && DECL_P (lhsop)
4489           && is_global_var (lhsop)
4490           && (!in_ipa_mode
4491               || DECL_EXTERNAL (lhsop) || TREE_PUBLIC (lhsop)))
4492         make_escape_constraint (rhsop);
4493     }
4494   /* Handle escapes through return.  */
4495   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN
4496            && gimple_return_retval (t) != NULL_TREE)
4497     {
4498       fi = NULL;
4499       if (!in_ipa_mode
4500           || !(fi = get_vi_for_tree (cfun->decl)))
4501         make_escape_constraint (gimple_return_retval (t));
4502       else if (in_ipa_mode
4503                && fi != NULL)
4504         {
4505           struct constraint_expr lhs ;
4506           struct constraint_expr *rhsp;
4507           unsigned i;
4508
4509           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4510           get_constraint_for_rhs (gimple_return_retval (t), &rhsc);
4511           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4512             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4513         }
4514     }
4515   /* Handle asms conservatively by adding escape constraints to everything.  */
4516   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_ASM)
4517     {
4518       unsigned i, noutputs;
4519       const char **oconstraints;
4520       const char *constraint;
4521       bool allows_mem, allows_reg, is_inout;
4522
4523       noutputs = gimple_asm_noutputs (t);
4524       oconstraints = XALLOCAVEC (const char *, noutputs);
4525
4526       for (i = 0; i < noutputs; ++i)
4527         {
4528           tree link = gimple_asm_output_op (t, i);
4529           tree op = TREE_VALUE (link);
4530
4531           constraint = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
4532           oconstraints[i] = constraint;
4533           parse_output_constraint (&constraint, i, 0, 0, &allows_mem,
4534                                    &allows_reg, &is_inout);
4535
4536           /* A memory constraint makes the address of the operand escape.  */
4537           if (!allows_reg && allows_mem)
4538             make_escape_constraint (build_fold_addr_expr (op));
4539
4540           /* The asm may read global memory, so outputs may point to
4541              any global memory.  */
4542           if (op)
4543             {
4544               VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4545               struct constraint_expr rhsc, *lhsp;
4546               unsigned j;
4547               get_constraint_for (op, &lhsc);
4548               rhsc.var = nonlocal_id;
4549               rhsc.offset = 0;
4550               rhsc.type = SCALAR;
4551               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, j, lhsp)
4552                 process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
4553               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4554             }
4555         }
4556       for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (t); ++i)
4557         {
4558           tree link = gimple_asm_input_op (t, i);
4559           tree op = TREE_VALUE (link);
4560
4561           constraint = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
4562
4563           parse_input_constraint (&constraint, 0, 0, noutputs, 0, oconstraints,
4564                                   &allows_mem, &allows_reg);
4565
4566           /* A memory constraint makes the address of the operand escape.  */
4567           if (!allows_reg && allows_mem)
4568             make_escape_constraint (build_fold_addr_expr (op));
4569           /* Strictly we'd only need the constraint to ESCAPED if
4570              the asm clobbers memory, otherwise using something
4571              along the lines of per-call clobbers/uses would be enough.  */
4572           else if (op)
4573             make_escape_constraint (op);
4574         }
4575     }
4576
4577   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4578   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4579 }
4580
4581
4582 /* Create a constraint adding to the clobber set of FI the memory
4583    pointed to by PTR.  */
4584
4585 static void
4586 process_ipa_clobber (varinfo_t fi, tree ptr)
4587 {
4588   VEC(ce_s, heap) *ptrc = NULL;
4589   struct constraint_expr *c, lhs;
4590   unsigned i;
4591   get_constraint_for_rhs (ptr, &ptrc);
4592   lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4593   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, ptrc, i, c)
4594     process_constraint (new_constraint (lhs, *c));
4595   VEC_free (ce_s, heap, ptrc);
4596 }
4597
4598 /* Walk statement T setting up clobber and use constraints according to the
4599    references found in T.  This function is a main part of the
4600    IPA constraint builder.  */
4601
4602 static void
4603 find_func_clobbers (gimple origt)
4604 {
4605   gimple t = origt;
4606   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4607   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4608   varinfo_t fi;
4609
4610   /* Add constraints for clobbered/used in IPA mode.
4611      We are not interested in what automatic variables are clobbered
4612      or used as we only use the information in the caller to which
4613      they do not escape.  */
4614   gcc_assert (in_ipa_mode);
4615
4616   /* If the stmt refers to memory in any way it better had a VUSE.  */
4617   if (gimple_vuse (t) == NULL_TREE)
4618     return;
4619
4620   /* We'd better have function information for the current function.  */
4621   fi = lookup_vi_for_tree (cfun->decl);
4622   gcc_assert (fi != NULL);
4623
4624   /* Account for stores in assignments and calls.  */
4625   if (gimple_vdef (t) != NULL_TREE
4626       && gimple_has_lhs (t))
4627     {
4628       tree lhs = gimple_get_lhs (t);
4629       tree tem = lhs;
4630       while (handled_component_p (tem))
4631         tem = TREE_OPERAND (tem, 0);
4632       if ((DECL_P (tem)
4633            && !auto_var_in_fn_p (tem, cfun->decl))
4634           || INDIRECT_REF_P (tem)
4635           || (TREE_CODE (tem) == MEM_REF
4636               && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 0)) == ADDR_EXPR
4637                    && auto_var_in_fn_p
4638                         (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 0), 0), cfun->decl))))
4639         {
4640           struct constraint_expr lhsc, *rhsp;
4641           unsigned i;
4642           lhsc = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4643           get_constraint_for_address_of (lhs, &rhsc);
4644           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4645             process_constraint (new_constraint (lhsc, *rhsp));
4646           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4647         }
4648     }
4649
4650   /* Account for uses in assigments and returns.  */
4651   if (gimple_assign_single_p (t)
4652       || (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN
4653           && gimple_return_retval (t) != NULL_TREE))
4654     {
4655       tree rhs = (gimple_assign_single_p (t)
4656                   ? gimple_assign_rhs1 (t) : gimple_return_retval (t));
4657       tree tem = rhs;
4658       while (handled_component_p (tem))
4659         tem = TREE_OPERAND (tem, 0);
4660       if ((DECL_P (tem)
4661            && !auto_var_in_fn_p (tem, cfun->decl))
4662           || INDIRECT_REF_P (tem)
4663           || (TREE_CODE (tem) == MEM_REF
4664               && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 0)) == ADDR_EXPR
4665                    && auto_var_in_fn_p
4666                         (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 0), 0), cfun->decl))))
4667         {
4668           struct constraint_expr lhs, *rhsp;
4669           unsigned i;
4670           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4671           get_constraint_for_address_of (rhs, &rhsc);
4672           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4673             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4674           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4675         }
4676     }
4677
4678   if (is_gimple_call (t))
4679     {
4680       varinfo_t cfi = NULL;
4681       tree decl = gimple_call_fndecl (t);
4682       struct constraint_expr lhs, rhs;
4683       unsigned i, j;
4684
4685       /* For builtins we do not have separate function info.  For those
4686          we do not generate escapes for we have to generate clobbers/uses.  */
4687       if (decl
4688           && DECL_BUILT_IN_CLASS (decl) == BUILT_IN_NORMAL)
4689         switch (DECL_FUNCTION_CODE (decl))
4690           {
4691           /* The following functions use and clobber memory pointed to
4692              by their arguments.  */
4693           case BUILT_IN_STRCPY:
4694           case BUILT_IN_STRNCPY:
4695           case BUILT_IN_BCOPY:
4696           case BUILT_IN_MEMCPY:
4697           case BUILT_IN_MEMMOVE:
4698           case BUILT_IN_MEMPCPY:
4699           case BUILT_IN_STPCPY:
4700           case BUILT_IN_STPNCPY:
4701           case BUILT_IN_STRCAT:
4702           case BUILT_IN_STRNCAT:
4703           case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
4704           case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
4705           case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
4706           case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
4707           case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
4708           case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
4709           case BUILT_IN_STRCAT_CHK:
4710           case BUILT_IN_STRNCAT_CHK:
4711             {
4712               tree dest = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (decl)
4713                                                == BUILT_IN_BCOPY ? 1 : 0));
4714               tree src = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (decl)
4715                                               == BUILT_IN_BCOPY ? 0 : 1));
4716               unsigned i;
4717               struct constraint_expr *rhsp, *lhsp;
4718               get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4719               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4720               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4721                 process_constraint (new_constraint (lhs, *lhsp));
4722               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4723               get_constraint_for_ptr_offset (src, NULL_TREE, &rhsc);
4724               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4725               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4726                 process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4727               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4728               return;
4729             }
4730           /* The following function clobbers memory pointed to by
4731              its argument.  */
4732           case BUILT_IN_MEMSET:
4733           case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
4734             {
4735               tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4736               unsigned i;
4737               ce_s *lhsp;
4738               get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4739               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4740               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4741                 process_constraint (new_constraint (lhs, *lhsp));
4742               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4743               return;
4744             }
4745           /* The following functions clobber their second and third
4746              arguments.  */
4747           case BUILT_IN_SINCOS:
4748           case BUILT_IN_SINCOSF:
4749           case BUILT_IN_SINCOSL:
4750             {
4751               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 1));
4752               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 2));
4753               return;
4754             }
4755           /* The following functions clobber their second argument.  */
4756           case BUILT_IN_FREXP:
4757           case BUILT_IN_FREXPF:
4758           case BUILT_IN_FREXPL:
4759           case BUILT_IN_LGAMMA_R:
4760           case BUILT_IN_LGAMMAF_R:
4761           case BUILT_IN_LGAMMAL_R:
4762           case BUILT_IN_GAMMA_R:
4763           case BUILT_IN_GAMMAF_R:
4764           case BUILT_IN_GAMMAL_R:
4765           case BUILT_IN_MODF:
4766           case BUILT_IN_MODFF:
4767           case BUILT_IN_MODFL:
4768             {
4769               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 1));
4770               return;
4771             }
4772           /* The following functions clobber their third argument.  */
4773           case BUILT_IN_REMQUO:
4774           case BUILT_IN_REMQUOF:
4775           case BUILT_IN_REMQUOL:
4776             {
4777               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 2));
4778               return;
4779             }
4780           /* The following functions neither read nor clobber memory.  */
4781           case BUILT_IN_ASSUME_ALIGNED:
4782           case BUILT_IN_FREE:
4783             return;
4784           /* Trampolines are of no interest to us.  */
4785           case BUILT_IN_INIT_TRAMPOLINE:
4786           case BUILT_IN_ADJUST_TRAMPOLINE:
4787             return;
4788           case BUILT_IN_VA_START:
4789           case BUILT_IN_VA_END:
4790             return;
4791           /* printf-style functions may have hooks to set pointers to
4792              point to somewhere into the generated string.  Leave them
4793              for a later excercise...  */
4794           default:
4795             /* Fallthru to general call handling.  */;
4796           }
4797
4798       /* Parameters passed by value are used.  */
4799       lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4800       for (i = 0; i < gimple_call_num_args (t); i++)
4801         {
4802           struct constraint_expr *rhsp;
4803           tree arg = gimple_call_arg (t, i);
4804
4805           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
4806               || is_gimple_min_invariant (arg))
4807             continue;
4808
4809           get_constraint_for_address_of (arg, &rhsc);
4810           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
4811             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4812           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4813         }
4814
4815       /* Build constraints for propagating clobbers/uses along the
4816          callgraph edges.  */
4817       cfi = get_fi_for_callee (t);
4818       if (cfi->id == anything_id)
4819         {
4820           if (gimple_vdef (t))
4821             make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4822                                   anything_id);
4823           make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4824                                 anything_id);
4825           return;
4826         }
4827
4828       /* For callees without function info (that's external functions),
4829          ESCAPED is clobbered and used.  */
4830       if (gimple_call_fndecl (t)
4831           && !cfi->is_fn_info)
4832         {
4833           varinfo_t vi;
4834
4835           if (gimple_vdef (t))
4836             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4837                                   escaped_id);
4838           make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_uses), escaped_id);
4839
4840           /* Also honor the call statement use/clobber info.  */
4841           if ((vi = lookup_call_clobber_vi (t)) != NULL)
4842             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4843                                   vi->id);
4844           if ((vi = lookup_call_use_vi (t)) != NULL)
4845             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4846                                   vi->id);
4847           return;
4848         }
4849
4850       /* Otherwise the caller clobbers and uses what the callee does.
4851          ???  This should use a new complex constraint that filters
4852          local variables of the callee.  */
4853       if (gimple_vdef (t))
4854         {
4855           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4856           rhs = get_function_part_constraint (cfi, fi_clobbers);
4857           process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4858         }
4859       lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4860       rhs = get_function_part_constraint (cfi, fi_uses);
4861       process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4862     }
4863   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_ASM)
4864     {
4865       /* ???  Ick.  We can do better.  */
4866       if (gimple_vdef (t))
4867         make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4868                               anything_id);
4869       make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4870                             anything_id);
4871     }
4872
4873   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4874 }
4875
4876
4877 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
4878    OFFSET.  Return NULL if we can't find one.  */
4879
4880 static varinfo_t
4881 first_vi_for_offset (varinfo_t start, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
4882 {
4883   /* If the offset is outside of the variable, bail out.  */
4884   if (offset >= start->fullsize)
4885     return NULL;
4886
4887   /* If we cannot reach offset from start, lookup the first field
4888      and start from there.  */
4889   if (start->offset > offset)
4890     start = lookup_vi_for_tree (start->decl);
4891
4892   while (start)
4893     {
4894       /* We may not find a variable in the field list with the actual
4895          offset when when we have glommed a structure to a variable.
4896          In that case, however, offset should still be within the size
4897          of the variable. */
4898       if (offset >= start->offset
4899           && (offset - start->offset) < start->size)
4900         return start;
4901
4902       start= start->next;
4903     }
4904
4905   return NULL;
4906 }
4907
4908 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
4909    OFFSET.  If there is no such varinfo the varinfo directly preceding
4910    OFFSET is returned.  */
4911
4912 static varinfo_t
4913 first_or_preceding_vi_for_offset (varinfo_t start,
4914                                   unsigned HOST_WIDE_INT offset)
4915 {
4916   /* If we cannot reach offset from start, lookup the first field
4917      and start from there.  */
4918   if (start->offset > offset)
4919     start = lookup_vi_for_tree (start->decl);
4920
4921   /* We may not find a variable in the field list with the actual
4922      offset when when we have glommed a structure to a variable.
4923      In that case, however, offset should still be within the size
4924      of the variable.
4925      If we got beyond the offset we look for return the field
4926      directly preceding offset which may be the last field.  */
4927   while (start->next
4928          && offset >= start->offset
4929          && !((offset - start->offset) < start->size))
4930     start = start->next;
4931
4932   return start;
4933 }
4934
4935
4936 /* This structure is used during pushing fields onto the fieldstack
4937    to track the offset of the field, since bitpos_of_field gives it
4938    relative to its immediate containing type, and we want it relative
4939    to the ultimate containing object.  */
4940
4941 struct fieldoff
4942 {
4943   /* Offset from the base of the base containing object to this field.  */
4944   HOST_WIDE_INT offset;
4945
4946   /* Size, in bits, of the field.  */
4947   unsigned HOST_WIDE_INT size;
4948
4949   unsigned has_unknown_size : 1;
4950
4951   unsigned must_have_pointers : 1;
4952
4953   unsigned may_have_pointers : 1;
4954
4955   unsigned only_restrict_pointers : 1;
4956 };
4957 typedef struct fieldoff fieldoff_s;
4958
4959 DEF_VEC_O(fieldoff_s);
4960 DEF_VEC_ALLOC_O(fieldoff_s,heap);
4961
4962 /* qsort comparison function for two fieldoff's PA and PB */
4963
4964 static int
4965 fieldoff_compare (const void *pa, const void *pb)
4966 {
4967   const fieldoff_s *foa = (const fieldoff_s *)pa;
4968   const fieldoff_s *fob = (const fieldoff_s *)pb;
4969   unsigned HOST_WIDE_INT foasize, fobsize;
4970
4971   if (foa->offset < fob->offset)
4972     return -1;
4973   else if (foa->offset > fob->offset)
4974     return 1;
4975
4976   foasize = foa->size;
4977   fobsize = fob->size;
4978   if (foasize < fobsize)
4979     return -1;
4980   else if (foasize > fobsize)
4981     return 1;
4982   return 0;
4983 }
4984
4985 /* Sort a fieldstack according to the field offset and sizes.  */
4986 static void
4987 sort_fieldstack (VEC(fieldoff_s,heap) *fieldstack)
4988 {
4989   VEC_qsort (fieldoff_s, fieldstack, fieldoff_compare);
4990 }
4991
4992 /* Return true if V is a tree that we can have subvars for.
4993    Normally, this is any aggregate type.  Also complex
4994    types which are not gimple registers can have subvars.  */
4995
4996 static inline bool
4997 var_can_have_subvars (const_tree v)
4998 {
4999   /* Volatile variables should never have subvars.  */
5000   if (TREE_THIS_VOLATILE (v))
5001     return false;
5002
5003   /* Non decls or memory tags can never have subvars.  */
5004   if (!DECL_P (v))
5005     return false;
5006
5007   /* Aggregates without overlapping fields can have subvars.  */
5008   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (v)) == RECORD_TYPE)
5009     return true;
5010
5011   return false;
5012 }
5013
5014 /* Return true if T is a type that does contain pointers.  */
5015
5016 static bool
5017 type_must_have_pointers (tree type)
5018 {
5019   if (POINTER_TYPE_P (type))
5020     return true;
5021
5022   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
5023     return type_must_have_pointers (TREE_TYPE (type));
5024
5025   /* A function or method can have pointers as arguments, so track
5026      those separately.  */
5027   if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
5028       || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
5029     return true;
5030
5031   return false;
5032 }
5033
5034 static bool
5035 field_must_have_pointers (tree t)
5036 {
5037   return type_must_have_pointers (TREE_TYPE (t));
5038 }
5039
5040 /* Given a TYPE, and a vector of field offsets FIELDSTACK, push all
5041    the fields of TYPE onto fieldstack, recording their offsets along
5042    the way.
5043
5044    OFFSET is used to keep track of the offset in this entire
5045    structure, rather than just the immediately containing structure.
5046    Returns false if the caller is supposed to handle the field we
5047    recursed for.  */
5048
5049 static bool
5050 push_fields_onto_fieldstack (tree type, VEC(fieldoff_s,heap) **fieldstack,
5051                              HOST_WIDE_INT offset)
5052 {
5053   tree field;
5054   bool empty_p = true;
5055
5056   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
5057     return false;
5058
5059   /* If the vector of fields is growing too big, bail out early.
5060      Callers check for VEC_length <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE, make
5061      sure this fails.  */
5062   if (VEC_length (fieldoff_s, *fieldstack) > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
5063     return false;
5064
5065   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = DECL_CHAIN (field))
5066     if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
5067       {
5068         bool push = false;
5069         HOST_WIDE_INT foff = bitpos_of_field (field);
5070
5071         if (!var_can_have_subvars (field)
5072             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == QUAL_UNION_TYPE
5073             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == UNION_TYPE)
5074           push = true;
5075         else if (!push_fields_onto_fieldstack
5076                     (TREE_TYPE (field), fieldstack, offset + foff)
5077                  && (DECL_SIZE (field)
5078                      && !integer_zerop (DECL_SIZE (field))))
5079           /* Empty structures may have actual size, like in C++.  So
5080              see if we didn't push any subfields and the size is
5081              nonzero, push the field onto the stack.  */
5082           push = true;
5083
5084         if (push)
5085           {
5086             fieldoff_s *pair = NULL;
5087             bool has_unknown_size = false;
5088             bool must_have_pointers_p;
5089
5090             if (!VEC_empty (fieldoff_s, *fieldstack))
5091               pair = VEC_last (fieldoff_s, *fieldstack);
5092
5093             /* If there isn't anything at offset zero, create sth.  */
5094             if (!pair
5095                 && offset + foff != 0)
5096               {
5097                 pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
5098                 pair->offset = 0;
5099                 pair->size = offset + foff;
5100                 pair->has_unknown_size = false;
5101                 pair->must_have_pointers = false;
5102                 pair->may_have_pointers = false;
5103                 pair->only_restrict_pointers = false;
5104               }
5105
5106             if (!DECL_SIZE (field)
5107                 || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1))
5108               has_unknown_size = true;
5109
5110             /* If adjacent fields do not contain pointers merge them.  */
5111             must_have_pointers_p = field_must_have_pointers (field);
5112             if (pair
5113                 && !has_unknown_size
5114                 && !must_have_pointers_p
5115                 && !pair->must_have_pointers
5116                 && !pair->has_unknown_size
5117                 && pair->offset + (HOST_WIDE_INT)pair->size == offset + foff)
5118               {
5119                 pair->size += TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
5120               }
5121             else
5122               {
5123                 pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
5124                 pair->offset = offset + foff;
5125                 pair->has_unknown_size = has_unknown_size;
5126                 if (!has_unknown_size)
5127                   pair->size = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
5128                 else
5129                   pair->size = -1;
5130                 pair->must_have_pointers = must_have_pointers_p;
5131                 pair->may_have_pointers = true;
5132                 pair->only_restrict_pointers
5133                   = (!has_unknown_size
5134                      && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (field))
5135                      && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (field)));
5136               }
5137           }
5138
5139         empty_p = false;
5140       }
5141
5142   return !empty_p;
5143 }
5144
5145 /* Count the number of arguments DECL has, and set IS_VARARGS to true
5146    if it is a varargs function.  */
5147
5148 static unsigned int
5149 count_num_arguments (tree decl, bool *is_varargs)
5150 {
5151   unsigned int num = 0;
5152   tree t;
5153
5154   /* Capture named arguments for K&R functions.  They do not
5155      have a prototype and thus no TYPE_ARG_TYPES.  */
5156   for (t = DECL_ARGUMENTS (decl); t; t = DECL_CHAIN (t))
5157     ++num;
5158
5159   /* Check if the function has variadic arguments.  */
5160   for (t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)); t; t = TREE_CHAIN (t))
5161     if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
5162       break;
5163   if (!t)
5164     *is_varargs = true;
5165
5166   return num;
5167 }
5168
5169 /* Creation function node for DECL, using NAME, and return the index
5170    of the variable we've created for the function.  */
5171
5172 static varinfo_t
5173 create_function_info_for (tree decl, const char *name)
5174 {
5175   struct function *fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (decl);
5176   varinfo_t vi, prev_vi;
5177   tree arg;
5178   unsigned int i;
5179   bool is_varargs = false;
5180   unsigned int num_args = count_num_arguments (decl, &is_varargs);
5181
5182   /* Create the variable info.  */
5183
5184   vi = new_var_info (decl, name);
5185   vi->offset = 0;
5186   vi->size = 1;
5187   vi->fullsize = fi_parm_base + num_args;
5188   vi->is_fn_info = 1;
5189   vi->may_have_pointers = false;
5190   if (is_varargs)
5191     vi->fullsize = ~0;
5192   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
5193
5194   prev_vi = vi;
5195
5196   /* Create a variable for things the function clobbers and one for
5197      things the function uses.  */
5198     {
5199       varinfo_t clobbervi, usevi;
5200       const char *newname;
5201       char *tempname;
5202
5203       asprintf (&tempname, "%s.clobber", name);
5204       newname = ggc_strdup (tempname);
5205       free (tempname);
5206
5207       clobbervi = new_var_info (NULL, newname);
5208       clobbervi->offset = fi_clobbers;
5209       clobbervi->size = 1;
5210       clobbervi->fullsize = vi->fullsize;
5211       clobbervi->is_full_var = true;
5212       clobbervi->is_global_var = false;
5213       gcc_assert (prev_vi->offset < clobbervi->offset);
5214       prev_vi->next = clobbervi;
5215       prev_vi = clobbervi;
5216
5217       asprintf (&tempname, "%s.use", name);
5218       newname = ggc_strdup (tempname);
5219       free (tempname);
5220
5221       usevi = new_var_info (NULL, newname);
5222       usevi->offset = fi_uses;
5223       usevi->size = 1;
5224       usevi->fullsize = vi->fullsize;
5225       usevi->is_full_var = true;
5226       usevi->is_global_var = false;
5227       gcc_assert (prev_vi->offset < usevi->offset);
5228       prev_vi->next = usevi;
5229       prev_vi = usevi;
5230     }
5231
5232   /* And one for the static chain.  */
5233   if (fn->static_chain_decl != NULL_TREE)
5234     {
5235       varinfo_t chainvi;
5236       const char *newname;
5237       char *tempname;
5238
5239       asprintf (&tempname, "%s.chain", name);
5240       newname = ggc_strdup (tempname);
5241       free (tempname);
5242
5243       chainvi = new_var_info (fn->static_chain_decl, newname);
5244       chainvi->offset = fi_static_chain;
5245       chainvi->size = 1;
5246       chainvi->fullsize = vi->fullsize;
5247       chainvi->is_full_var = true;
5248       chainvi->is_global_var = false;
5249       gcc_assert (prev_vi->offset < chainvi->offset);
5250       prev_vi->next = chainvi;
5251       prev_vi = chainvi;
5252       insert_vi_for_tree (fn->static_chain_decl, chainvi);
5253     }
5254
5255   /* Create a variable for the return var.  */
5256   if (DECL_RESULT (decl) != NULL
5257       || !VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl))))
5258     {
5259       varinfo_t resultvi;
5260       const char *newname;
5261       char *tempname;
5262       tree resultdecl = decl;
5263
5264       if (DECL_RESULT (decl))
5265         resultdecl = DECL_RESULT (decl);
5266
5267       asprintf (&tempname, "%s.result", name);
5268       newname = ggc_strdup (tempname);
5269       free (tempname);
5270
5271       resultvi = new_var_info (resultdecl, newname);
5272       resultvi->offset = fi_result;
5273       resultvi->size = 1;
5274       resultvi->fullsize = vi->fullsize;
5275       resultvi->is_full_var = true;
5276       if (DECL_RESULT (decl))
5277         resultvi->may_have_pointers = true;
5278       gcc_assert (prev_vi->offset < resultvi->offset);
5279       prev_vi->next = resultvi;
5280       prev_vi = resultvi;
5281       if (DECL_RESULT (decl))
5282         insert_vi_for_tree (DECL_RESULT (decl), resultvi);
5283     }
5284
5285   /* Set up variables for each argument.  */
5286   arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
5287   for (i = 0; i < num_args; i++)
5288     {
5289       varinfo_t argvi;
5290       const char *newname;
5291       char *tempname;
5292       tree argdecl = decl;
5293
5294       if (arg)
5295         argdecl = arg;
5296
5297       asprintf (&tempname, "%s.arg%d", name, i);
5298       newname = ggc_strdup (tempname);
5299       free (tempname);
5300
5301       argvi = new_var_info (argdecl, newname);
5302       argvi->offset = fi_parm_base + i;
5303       argvi->size = 1;
5304       argvi->is_full_var = true;
5305       argvi->fullsize = vi->fullsize;
5306       if (arg)
5307         argvi->may_have_pointers = true;
5308       gcc_assert (prev_vi->offset < argvi->offset);
5309       prev_vi->next = argvi;
5310       prev_vi = argvi;
5311       if (arg)
5312         {
5313           insert_vi_for_tree (arg, argvi);
5314           arg = DECL_CHAIN (arg);
5315         }
5316     }
5317
5318   /* Add one representative for all further args.  */
5319   if (is_varargs)
5320     {
5321       varinfo_t argvi;
5322       const char *newname;
5323       char *tempname;
5324       tree decl;
5325
5326       asprintf (&tempname, "%s.varargs", name);
5327       newname = ggc_strdup (tempname);
5328       free (tempname);
5329
5330       /* We need sth that can be pointed to for va_start.  */
5331       decl = build_fake_var_decl (ptr_type_node);
5332
5333       argvi = new_var_info (decl, newname);
5334       argvi->offset = fi_parm_base + num_args;
5335       argvi->size = ~0;
5336       argvi->is_full_var = true;
5337       argvi->is_heap_var = true;
5338       argvi->fullsize = vi->fullsize;
5339       gcc_assert (prev_vi->offset < argvi->offset);
5340       prev_vi->next = argvi;
5341       prev_vi = argvi;
5342     }
5343
5344   return vi;
5345 }
5346
5347
5348 /* Return true if FIELDSTACK contains fields that overlap.
5349    FIELDSTACK is assumed to be sorted by offset.  */
5350
5351 static bool
5352 check_for_overlaps (VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack)
5353 {
5354   fieldoff_s *fo = NULL;
5355   unsigned int i;
5356   HOST_WIDE_INT lastoffset = -1;
5357
5358   FOR_EACH_VEC_ELT (fieldoff_s, fieldstack, i, fo)
5359     {
5360       if (fo->offset == lastoffset)
5361         return true;
5362       lastoffset = fo->offset;
5363     }
5364   return false;
5365 }
5366
5367 /* Create a varinfo structure for NAME and DECL, and add it to VARMAP.
5368    This will also create any varinfo structures necessary for fields
5369    of DECL.  */
5370
5371 static varinfo_t
5372 create_variable_info_for_1 (tree decl, const char *name)
5373 {
5374   varinfo_t vi, newvi;
5375   tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
5376   tree declsize = DECL_P (decl) ? DECL_SIZE (decl) : TYPE_SIZE (decl_type);
5377   VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack = NULL;
5378   fieldoff_s *fo;
5379   unsigned int i;
5380
5381   if (!declsize
5382       || !host_integerp (declsize, 1))
5383     {
5384       vi = new_var_info (decl, name);
5385       vi->offset = 0;
5386       vi->size = ~0;
5387       vi->fullsize = ~0;
5388       vi->is_unknown_size_var = true;
5389       vi->is_full_var = true;
5390       vi->may_have_pointers = true;
5391       return vi;
5392     }
5393
5394   /* Collect field information.  */
5395   if (use_field_sensitive
5396       && var_can_have_subvars (decl)
5397       /* ???  Force us to not use subfields for global initializers
5398          in IPA mode.  Else we'd have to parse arbitrary initializers.  */
5399       && !(in_ipa_mode
5400            && is_global_var (decl)
5401            && DECL_INITIAL (decl)))
5402     {
5403       fieldoff_s *fo = NULL;
5404       bool notokay = false;
5405       unsigned int i;
5406
5407       push_fields_onto_fieldstack (decl_type, &fieldstack, 0);
5408
5409       for (i = 0; !notokay && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
5410         if (fo->has_unknown_size
5411             || fo->offset < 0)
5412           {
5413             notokay = true;
5414             break;
5415           }
5416
5417       /* We can't sort them if we have a field with a variable sized type,
5418          which will make notokay = true.  In that case, we are going to return
5419          without creating varinfos for the fields anyway, so sorting them is a
5420          waste to boot.  */
5421       if (!notokay)
5422         {
5423           sort_fieldstack (fieldstack);
5424           /* Due to some C++ FE issues, like PR 22488, we might end up
5425              what appear to be overlapping fields even though they,
5426              in reality, do not overlap.  Until the C++ FE is fixed,
5427              we will simply disable field-sensitivity for these cases.  */
5428           notokay = check_for_overlaps (fieldstack);
5429         }
5430
5431       if (notokay)
5432         VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
5433     }
5434
5435   /* If we didn't end up collecting sub-variables create a full
5436      variable for the decl.  */
5437   if (VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) <= 1
5438       || VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
5439     {
5440       vi = new_var_info (decl, name);
5441       vi->offset = 0;
5442       vi->may_have_pointers = true;
5443       vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
5444       vi->size = vi->fullsize;
5445       vi->is_full_var = true;
5446       VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
5447       return vi;
5448     }
5449
5450   vi = new_var_info (decl, name);
5451   vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
5452   for (i = 0, newvi = vi;
5453        VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo);
5454        ++i, newvi = newvi->next)
5455     {
5456       const char *newname = "NULL";
5457       char *tempname;
5458
5459       if (dump_file)
5460         {
5461           asprintf (&tempname, "%s." HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC
5462                     "+" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, name, fo->offset, fo->size);
5463           newname = ggc_strdup (tempname);
5464           free (tempname);
5465         }
5466       newvi->name = newname;
5467       newvi->offset = fo->offset;
5468       newvi->size = fo->size;
5469       newvi->fullsize = vi->fullsize;
5470       newvi->may_have_pointers = fo->may_have_pointers;
5471       newvi->only_restrict_pointers = fo->only_restrict_pointers;
5472       if (i + 1 < VEC_length (fieldoff_s, fieldstack))
5473         newvi->next = new_var_info (decl, name);
5474     }
5475
5476   VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
5477
5478   return vi;
5479 }
5480
5481 static unsigned int
5482 create_variable_info_for (tree decl, const char *name)
5483 {
5484   varinfo_t vi = create_variable_info_for_1 (decl, name);
5485   unsigned int id = vi->id;
5486
5487   insert_vi_for_tree (decl, vi);
5488
5489   if (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL)
5490     return id;
5491
5492   /* Create initial constraints for globals.  */
5493   for (; vi; vi = vi->next)
5494     {
5495       if (!vi->may_have_pointers
5496           || !vi->is_global_var)
5497         continue;
5498
5499       /* Mark global restrict qualified pointers.  */
5500       if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
5501            && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (decl)))
5502           || vi->only_restrict_pointers)
5503         {
5504           make_constraint_from_global_restrict (vi, "GLOBAL_RESTRICT");
5505           continue;
5506         }
5507
5508       /* In non-IPA mode the initializer from nonlocal is all we need.  */
5509       if (!in_ipa_mode
5510           || DECL_HARD_REGISTER (decl))
5511         make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
5512
5513       /* In IPA mode parse the initializer and generate proper constraints
5514          for it.  */
5515       else
5516         {
5517           struct varpool_node *vnode = varpool_get_node (decl);
5518
5519           /* For escaped variables initialize them from nonlocal.  */
5520           if (!varpool_all_refs_explicit_p (vnode))
5521             make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
5522
5523           /* If this is a global variable with an initializer and we are in
5524              IPA mode generate constraints for it.  */
5525           if (DECL_INITIAL (decl))
5526             {
5527               VEC (ce_s, heap) *rhsc = NULL;
5528               struct constraint_expr lhs, *rhsp;
5529               unsigned i;
5530               get_constraint_for_rhs (DECL_INITIAL (decl), &rhsc);
5531               lhs.var = vi->id;
5532               lhs.offset = 0;
5533               lhs.type = SCALAR;
5534               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
5535                 process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
5536               /* If this is a variable that escapes from the unit
5537                  the initializer escapes as well.  */
5538               if (!varpool_all_refs_explicit_p (vnode))
5539                 {
5540                   lhs.var = escaped_id;
5541                   lhs.offset = 0;
5542                   lhs.type = SCALAR;
5543                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
5544                     process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
5545                 }
5546               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
5547             }
5548         }
5549     }
5550
5551   return id;
5552 }
5553
5554 /* Print out the points-to solution for VAR to FILE.  */
5555
5556 static void
5557 dump_solution_for_var (FILE *file, unsigned int var)
5558 {
5559   varinfo_t vi = get_varinfo (var);
5560   unsigned int i;
5561   bitmap_iterator bi;
5562
5563   /* Dump the solution for unified vars anyway, this avoids difficulties
5564      in scanning dumps in the testsuite.  */
5565   fprintf (file, "%s = { ", vi->name);
5566   vi = get_varinfo (find (var));
5567   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
5568     fprintf (file, "%s ", get_varinfo (i)->name);
5569   fprintf (file, "}");
5570
5571   /* But note when the variable was unified.  */
5572   if (vi->id != var)
5573     fprintf (file, " same as %s", vi->name);
5574
5575   fprintf (file, "\n");
5576 }
5577
5578 /* Print the points-to solution for VAR to stdout.  */
5579
5580 DEBUG_FUNCTION void
5581 debug_solution_for_var (unsigned int var)
5582 {
5583   dump_solution_for_var (stdout, var);
5584 }
5585
5586 /* Create varinfo structures for all of the variables in the
5587    function for intraprocedural mode.  */
5588
5589 static void
5590 intra_create_variable_infos (void)
5591 {
5592   tree t;
5593
5594   /* For each incoming pointer argument arg, create the constraint ARG
5595      = NONLOCAL or a dummy variable if it is a restrict qualified
5596      passed-by-reference argument.  */
5597   for (t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl); t; t = DECL_CHAIN (t))
5598     {
5599       varinfo_t p = get_vi_for_tree (t);
5600
5601       /* For restrict qualified pointers to objects passed by
5602          reference build a real representative for the pointed-to object.
5603          Treat restrict qualified references the same.  */
5604       if (TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (t))
5605           && ((DECL_BY_REFERENCE (t) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
5606               || TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == REFERENCE_TYPE))
5607         {
5608           struct constraint_expr lhsc, rhsc;
5609           varinfo_t vi;
5610           tree heapvar = build_fake_var_decl (TREE_TYPE (TREE_TYPE (t)));
5611           DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
5612           vi = create_variable_info_for_1 (heapvar, "PARM_NOALIAS");
5613           insert_vi_for_tree (heapvar, vi);
5614           lhsc.var = p->id;
5615           lhsc.type = SCALAR;
5616           lhsc.offset = 0;
5617           rhsc.var = vi->id;
5618           rhsc.type = ADDRESSOF;
5619           rhsc.offset = 0;
5620           process_constraint (new_constraint (lhsc, rhsc));
5621           for (; vi; vi = vi->next)
5622             if (vi->may_have_pointers)
5623               {
5624                 if (vi->only_restrict_pointers)
5625                   make_constraint_from_global_restrict (vi, "GLOBAL_RESTRICT");
5626                 else
5627                   make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
5628               }
5629           continue;
5630         }
5631
5632       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
5633           && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (t)))
5634         make_constraint_from_global_restrict (p, "PARM_RESTRICT");
5635       else
5636         {
5637           for (; p; p = p->next)
5638             {
5639               if (p->only_restrict_pointers)
5640                 make_constraint_from_global_restrict (p, "PARM_RESTRICT");
5641               else if (p->may_have_pointers)
5642                 make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5643             }
5644         }
5645     }
5646
5647   /* Add a constraint for a result decl that is passed by reference.  */
5648   if (DECL_RESULT (cfun->decl)
5649       && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (cfun->decl)))
5650     {
5651       varinfo_t p, result_vi = get_vi_for_tree (DECL_RESULT (cfun->decl));
5652
5653       for (p = result_vi; p; p = p->next)
5654         make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5655     }
5656
5657   /* Add a constraint for the incoming static chain parameter.  */
5658   if (cfun->static_chain_decl != NULL_TREE)
5659     {
5660       varinfo_t p, chain_vi = get_vi_for_tree (cfun->static_chain_decl);
5661
5662       for (p = chain_vi; p; p = p->next)
5663         make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5664     }
5665 }
5666
5667 /* Structure used to put solution bitmaps in a hashtable so they can
5668    be shared among variables with the same points-to set.  */
5669
5670 typedef struct shared_bitmap_info
5671 {
5672   bitmap pt_vars;
5673   hashval_t hashcode;
5674 } *shared_bitmap_info_t;
5675 typedef const struct shared_bitmap_info *const_shared_bitmap_info_t;
5676
5677 static htab_t shared_bitmap_table;
5678
5679 /* Hash function for a shared_bitmap_info_t */
5680
5681 static hashval_t
5682 shared_bitmap_hash (const void *p)
5683 {
5684   const_shared_bitmap_info_t const bi = (const_shared_bitmap_info_t) p;
5685   return bi->hashcode;
5686 }
5687
5688 /* Equality function for two shared_bitmap_info_t's. */
5689
5690 static int
5691 shared_bitmap_eq (const void *p1, const void *p2)
5692 {
5693   const_shared_bitmap_info_t const sbi1 = (const_shared_bitmap_info_t) p1;
5694   const_shared_bitmap_info_t const sbi2 = (const_shared_bitmap_info_t) p2;
5695   return bitmap_equal_p (sbi1->pt_vars, sbi2->pt_vars);
5696 }
5697
5698 /* Lookup a bitmap in the shared bitmap hashtable, and return an already
5699    existing instance if there is one, NULL otherwise.  */
5700
5701 static bitmap
5702 shared_bitmap_lookup (bitmap pt_vars)
5703 {
5704   void **slot;
5705   struct shared_bitmap_info sbi;
5706
5707   sbi.pt_vars = pt_vars;
5708   sbi.hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
5709
5710   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, &sbi,
5711                                    sbi.hashcode, NO_INSERT);
5712   if (!slot)
5713     return NULL;
5714   else
5715     return ((shared_bitmap_info_t) *slot)->pt_vars;
5716 }
5717
5718
5719 /* Add a bitmap to the shared bitmap hashtable.  */
5720
5721 static void
5722 shared_bitmap_add (bitmap pt_vars)
5723 {
5724   void **slot;
5725   shared_bitmap_info_t sbi = XNEW (struct shared_bitmap_info);
5726
5727   sbi->pt_vars = pt_vars;
5728   sbi->hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
5729
5730   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, sbi,
5731                                    sbi->hashcode, INSERT);
5732   gcc_assert (!*slot);
5733   *slot = (void *) sbi;
5734 }
5735
5736
5737 /* Set bits in INTO corresponding to the variable uids in solution set FROM.  */
5738
5739 static void
5740 set_uids_in_ptset (bitmap into, bitmap from, struct pt_solution *pt)
5741 {
5742   unsigned int i;
5743   bitmap_iterator bi;
5744
5745   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (from, 0, i, bi)
5746     {
5747       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
5748
5749       /* The only artificial variables that are allowed in a may-alias
5750          set are heap variables.  */
5751       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
5752         continue;
5753
5754       if (TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
5755           || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
5756           || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
5757         {
5758           /* If we are in IPA mode we will not recompute points-to
5759              sets after inlining so make sure they stay valid.  */
5760           if (in_ipa_mode
5761               && !DECL_PT_UID_SET_P (vi->decl))
5762             SET_DECL_PT_UID (vi->decl, DECL_UID (vi->decl));
5763
5764           /* Add the decl to the points-to set.  Note that the points-to
5765              set contains global variables.  */
5766           bitmap_set_bit (into, DECL_PT_UID (vi->decl));
5767           if (vi->is_global_var)
5768             pt->vars_contains_global = true;
5769         }
5770     }
5771 }
5772
5773
5774 /* Compute the points-to solution *PT for the variable VI.  */
5775
5776 static void
5777 find_what_var_points_to (varinfo_t orig_vi, struct pt_solution *pt)
5778 {
5779   unsigned int i;
5780   bitmap_iterator bi;
5781   bitmap finished_solution;
5782   bitmap result;
5783   varinfo_t vi;
5784
5785   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5786
5787   /* This variable may have been collapsed, let's get the real
5788      variable.  */
5789   vi = get_varinfo (find (orig_vi->id));
5790
5791   /* Translate artificial variables into SSA_NAME_PTR_INFO
5792      attributes.  */
5793   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
5794     {
5795       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
5796
5797       if (vi->is_artificial_var)
5798         {
5799           if (vi->id == nothing_id)
5800             pt->null = 1;
5801           else if (vi->id == escaped_id)
5802             {
5803               if (in_ipa_mode)
5804                 pt->ipa_escaped = 1;
5805               else
5806                 pt->escaped = 1;
5807             }
5808           else if (vi->id == nonlocal_id)
5809             pt->nonlocal = 1;
5810           else if (vi->is_heap_var)
5811             /* We represent heapvars in the points-to set properly.  */
5812             ;
5813           else if (vi->id == readonly_id)
5814             /* Nobody cares.  */
5815             ;
5816           else if (vi->id == anything_id
5817                    || vi->id == integer_id)
5818             pt->anything = 1;
5819         }
5820     }
5821
5822   /* Instead of doing extra work, simply do not create
5823      elaborate points-to information for pt_anything pointers.  */
5824   if (pt->anything)
5825     return;
5826
5827   /* Share the final set of variables when possible.  */
5828   finished_solution = BITMAP_GGC_ALLOC ();
5829   stats.points_to_sets_created++;
5830
5831   set_uids_in_ptset (finished_solution, vi->solution, pt);
5832   result = shared_bitmap_lookup (finished_solution);
5833   if (!result)
5834     {
5835       shared_bitmap_add (finished_solution);
5836       pt->vars = finished_solution;
5837     }
5838   else
5839     {
5840       pt->vars = result;
5841       bitmap_clear (finished_solution);
5842     }
5843 }
5844
5845 /* Given a pointer variable P, fill in its points-to set.  */
5846
5847 static void
5848 find_what_p_points_to (tree p)
5849 {
5850   struct ptr_info_def *pi;
5851   tree lookup_p = p;
5852   varinfo_t vi;
5853
5854   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
5855      decl.  */
5856   if (TREE_CODE (p) == SSA_NAME
5857       && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == PARM_DECL
5858           || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == RESULT_DECL)
5859       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (p))
5860     lookup_p = SSA_NAME_VAR (p);
5861
5862   vi = lookup_vi_for_tree (lookup_p);
5863   if (!vi)
5864     return;
5865
5866   pi = get_ptr_info (p);
5867   find_what_var_points_to (vi, &pi->pt);
5868 }
5869
5870
5871 /* Query statistics for points-to solutions.  */
5872
5873 static struct {
5874   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solution_includes_may_alias;
5875   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solution_includes_no_alias;
5876   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solutions_intersect_may_alias;
5877   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solutions_intersect_no_alias;
5878 } pta_stats;
5879
5880 void
5881 dump_pta_stats (FILE *s)
5882 {
5883   fprintf (s, "\nPTA query stats:\n");
5884   fprintf (s, "  pt_solution_includes: "
5885            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
5886            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
5887            pta_stats.pt_solution_includes_no_alias,
5888            pta_stats.pt_solution_includes_no_alias
5889            + pta_stats.pt_solution_includes_may_alias);
5890   fprintf (s, "  pt_solutions_intersect: "
5891            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
5892            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
5893            pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias,
5894            pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias
5895            + pta_stats.pt_solutions_intersect_may_alias);
5896 }
5897
5898
5899 /* Reset the points-to solution *PT to a conservative default
5900    (point to anything).  */
5901
5902 void
5903 pt_solution_reset (struct pt_solution *pt)
5904 {
5905   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5906   pt->anything = true;
5907 }
5908
5909 /* Set the points-to solution *PT to point only to the variables
5910    in VARS.  VARS_CONTAINS_GLOBAL specifies whether that contains
5911    global variables and VARS_CONTAINS_RESTRICT specifies whether
5912    it contains restrict tag variables.  */
5913
5914 void
5915 pt_solution_set (struct pt_solution *pt, bitmap vars, bool vars_contains_global)
5916 {
5917   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5918   pt->vars = vars;
5919   pt->vars_contains_global = vars_contains_global;
5920 }
5921
5922 /* Set the points-to solution *PT to point only to the variable VAR.  */
5923
5924 void
5925 pt_solution_set_var (struct pt_solution *pt, tree var)
5926 {
5927   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5928   pt->vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
5929   bitmap_set_bit (pt->vars, DECL_PT_UID (var));
5930   pt->vars_contains_global = is_global_var (var);
5931 }
5932
5933 /* Computes the union of the points-to solutions *DEST and *SRC and
5934    stores the result in *DEST.  This changes the points-to bitmap
5935    of *DEST and thus may not be used if that might be shared.
5936    The points-to bitmap of *SRC and *DEST will not be shared after
5937    this function if they were not before.  */
5938
5939 static void
5940 pt_solution_ior_into (struct pt_solution *dest, struct pt_solution *src)
5941 {
5942   dest->anything |= src->anything;
5943   if (dest->anything)
5944     {
5945       pt_solution_reset (dest);
5946       return;
5947     }
5948
5949   dest->nonlocal |= src->nonlocal;
5950   dest->escaped |= src->escaped;
5951   dest->ipa_escaped |= src->ipa_escaped;
5952   dest->null |= src->null;
5953   dest->vars_contains_global |= src->vars_contains_global;
5954   if (!src->vars)
5955     return;
5956
5957   if (!dest->vars)
5958     dest->vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
5959   bitmap_ior_into (dest->vars, src->vars);
5960 }
5961
5962 /* Return true if the points-to solution *PT is empty.  */
5963
5964 bool
5965 pt_solution_empty_p (struct pt_solution *pt)
5966 {
5967   if (pt->anything
5968       || pt->nonlocal)
5969     return false;
5970
5971   if (pt->vars
5972       && !bitmap_empty_p (pt->vars))
5973     return false;
5974
5975   /* If the solution includes ESCAPED, check if that is empty.  */
5976   if (pt->escaped
5977       && !pt_solution_empty_p (&cfun->gimple_df->escaped))
5978     return false;
5979
5980   /* If the solution includes ESCAPED, check if that is empty.  */
5981   if (pt->ipa_escaped
5982       && !pt_solution_empty_p (&ipa_escaped_pt))
5983     return false;
5984
5985   return true;
5986 }
5987
5988 /* Return true if the points-to solution *PT only point to a single var, and
5989    return the var uid in *UID.  */
5990
5991 bool
5992 pt_solution_singleton_p (struct pt_solution *pt, unsigned *uid)
5993 {
5994   if (pt->anything || pt->nonlocal || pt->escaped || pt->ipa_escaped
5995       || pt->null || pt->vars == NULL
5996       || !bitmap_single_bit_set_p (pt->vars))
5997     return false;
5998
5999   *uid = bitmap_first_set_bit (pt->vars);
6000   return true;
6001 }
6002
6003 /* Return true if the points-to solution *PT includes global memory.  */
6004
6005 bool
6006 pt_solution_includes_global (struct pt_solution *pt)
6007 {
6008   if (pt->anything
6009       || pt->nonlocal
6010       || pt->vars_contains_global)
6011     return true;
6012
6013   if (pt->escaped)
6014     return pt_solution_includes_global (&cfun->gimple_df->escaped);
6015
6016   if (pt->ipa_escaped)
6017     return pt_solution_includes_global (&ipa_escaped_pt);
6018
6019   /* ???  This predicate is not correct for the IPA-PTA solution
6020      as we do not properly distinguish between unit escape points
6021      and global variables.  */
6022   if (cfun->gimple_df->ipa_pta)
6023     return true;
6024
6025   return false;
6026 }
6027
6028 /* Return true if the points-to solution *PT includes the variable
6029    declaration DECL.  */
6030
6031 static bool
6032 pt_solution_includes_1 (struct pt_solution *pt, const_tree decl)
6033 {
6034   if (pt->anything)
6035     return true;
6036
6037   if (pt->nonlocal
6038       && is_global_var (decl))
6039     return true;
6040
6041   if (pt->vars
6042       && bitmap_bit_p (pt->vars, DECL_PT_UID (decl)))
6043     return true;
6044
6045   /* If the solution includes ESCAPED, check it.  */
6046   if (pt->escaped
6047       && pt_solution_includes_1 (&cfun->gimple_df->escaped, decl))
6048     return true;
6049
6050   /* If the solution includes ESCAPED, check it.  */
6051   if (pt->ipa_escaped
6052       && pt_solution_includes_1 (&ipa_escaped_pt, decl))
6053     return true;
6054
6055   return false;
6056 }
6057
6058 bool
6059 pt_solution_includes (struct pt_solution *pt, const_tree decl)
6060 {
6061   bool res = pt_solution_includes_1 (pt, decl);
6062   if (res)
6063     ++pta_stats.pt_solution_includes_may_alias;
6064   else
6065     ++pta_stats.pt_solution_includes_no_alias;
6066   return res;
6067 }
6068
6069 /* Return true if both points-to solutions PT1 and PT2 have a non-empty
6070    intersection.  */
6071
6072 static bool
6073 pt_solutions_intersect_1 (struct pt_solution *pt1, struct pt_solution *pt2)
6074 {
6075   if (pt1->anything || pt2->anything)
6076     return true;
6077
6078   /* If either points to unknown global memory and the other points to
6079      any global memory they alias.  */
6080   if ((pt1->nonlocal
6081        && (pt2->nonlocal
6082            || pt2->vars_contains_global))
6083       || (pt2->nonlocal
6084           && pt1->vars_contains_global))
6085     return true;
6086
6087   /* Check the escaped solution if required.  */
6088   if ((pt1->escaped || pt2->escaped)
6089       && !pt_solution_empty_p (&cfun->gimple_df->escaped))
6090     {
6091       /* If both point to escaped memory and that solution
6092          is not empty they alias.  */
6093       if (pt1->escaped && pt2->escaped)
6094         return true;
6095
6096       /* If either points to escaped memory see if the escaped solution
6097          intersects with the other.  */
6098       if ((pt1->escaped
6099            && pt_solutions_intersect_1 (&cfun->gimple_df->escaped, pt2))
6100           || (pt2->escaped
6101               && pt_solutions_intersect_1 (&cfun->gimple_df->escaped, pt1)))
6102         return true;
6103     }
6104
6105   /* Check the escaped solution if required.
6106      ???  Do we need to check the local against the IPA escaped sets?  */
6107   if ((pt1->ipa_escaped || pt2->ipa_escaped)
6108       && !pt_solution_empty_p (&ipa_escaped_pt))
6109     {
6110       /* If both point to escaped memory and that solution
6111          is not empty they alias.  */
6112       if (pt1->ipa_escaped && pt2->ipa_escaped)
6113         return true;
6114
6115       /* If either points to escaped memory see if the escaped solution
6116          intersects with the other.  */
6117       if ((pt1->ipa_escaped
6118            && pt_solutions_intersect_1 (&ipa_escaped_pt, pt2))
6119           || (pt2->ipa_escaped
6120               && pt_solutions_intersect_1 (&ipa_escaped_pt, pt1)))
6121         return true;
6122     }
6123
6124   /* Now both pointers alias if their points-to solution intersects.  */
6125   return (pt1->vars
6126           && pt2->vars
6127           && bitmap_intersect_p (pt1->vars, pt2->vars));
6128 }
6129
6130 bool
6131 pt_solutions_intersect (struct pt_solution *pt1, struct pt_solution *pt2)
6132 {
6133   bool res = pt_solutions_intersect_1 (pt1, pt2);
6134   if (res)
6135     ++pta_stats.pt_solutions_intersect_may_alias;
6136   else
6137     ++pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias;
6138   return res;
6139 }
6140
6141
6142 /* Dump points-to information to OUTFILE.  */
6143
6144 static void
6145 dump_sa_points_to_info (FILE *outfile)
6146 {
6147   unsigned int i;
6148
6149   fprintf (outfile, "\nPoints-to sets\n\n");
6150
6151   if (dump_flags & TDF_STATS)
6152     {
6153       fprintf (outfile, "Stats:\n");
6154       fprintf (outfile, "Total vars:               %d\n", stats.total_vars);
6155       fprintf (outfile, "Non-pointer vars:          %d\n",
6156                stats.nonpointer_vars);
6157       fprintf (outfile, "Statically unified vars:  %d\n",
6158                stats.unified_vars_static);
6159       fprintf (outfile, "Dynamically unified vars: %d\n",
6160                stats.unified_vars_dynamic);
6161       fprintf (outfile, "Iterations:               %d\n", stats.iterations);
6162       fprintf (outfile, "Number of edges:          %d\n", stats.num_edges);
6163       fprintf (outfile, "Number of implicit edges: %d\n",
6164                stats.num_implicit_edges);
6165     }
6166
6167   for (i = 0; i < VEC_length (varinfo_t, varmap); i++)
6168     {
6169       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
6170       if (!vi->may_have_pointers)
6171         continue;
6172       dump_solution_for_var (outfile, i);
6173     }
6174 }
6175
6176
6177 /* Debug points-to information to stderr.  */
6178
6179 DEBUG_FUNCTION void
6180 debug_sa_points_to_info (void)
6181 {
6182   dump_sa_points_to_info (stderr);
6183 }
6184
6185
6186 /* Initialize the always-existing constraint variables for NULL
6187    ANYTHING, READONLY, and INTEGER */
6188
6189 static void
6190 init_base_vars (void)
6191 {
6192   struct constraint_expr lhs, rhs;
6193   varinfo_t var_anything;
6194   varinfo_t var_nothing;
6195   varinfo_t var_readonly;
6196   varinfo_t var_escaped;
6197   varinfo_t var_nonlocal;
6198   varinfo_t var_storedanything;
6199   varinfo_t var_integer;
6200
6201   /* Create the NULL variable, used to represent that a variable points
6202      to NULL.  */
6203   var_nothing = new_var_info (NULL_TREE, "NULL");
6204   gcc_assert (var_nothing->id == nothing_id);
6205   var_nothing->is_artificial_var = 1;
6206   var_nothing->offset = 0;
6207   var_nothing->size = ~0;
6208   var_nothing->fullsize = ~0;
6209   var_nothing->is_special_var = 1;
6210   var_nothing->may_have_pointers = 0;
6211   var_nothing->is_global_var = 0;
6212
6213   /* Create the ANYTHING variable, used to represent that a variable
6214      points to some unknown piece of memory.  */
6215   var_anything = new_var_info (NULL_TREE, "ANYTHING");
6216   gcc_assert (var_anything->id == anything_id);
6217   var_anything->is_artificial_var = 1;
6218   var_anything->size = ~0;
6219   var_anything->offset = 0;
6220   var_anything->next = NULL;
6221   var_anything->fullsize = ~0;
6222   var_anything->is_special_var = 1;
6223
6224   /* Anything points to anything.  This makes deref constraints just
6225      work in the presence of linked list and other p = *p type loops,
6226      by saying that *ANYTHING = ANYTHING. */
6227   lhs.type = SCALAR;
6228   lhs.var = anything_id;
6229   lhs.offset = 0;
6230   rhs.type = ADDRESSOF;
6231   rhs.var = anything_id;
6232   rhs.offset = 0;
6233
6234   /* This specifically does not use process_constraint because
6235      process_constraint ignores all anything = anything constraints, since all
6236      but this one are redundant.  */
6237   VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, new_constraint (lhs, rhs));
6238
6239   /* Create the READONLY variable, used to represent that a variable
6240      points to readonly memory.  */
6241   var_readonly = new_var_info (NULL_TREE, "READONLY");
6242   gcc_assert (var_readonly->id == readonly_id);
6243   var_readonly->is_artificial_var = 1;
6244   var_readonly->offset = 0;
6245   var_readonly->size = ~0;
6246   var_readonly->fullsize = ~0;
6247   var_readonly->next = NULL;
6248   var_readonly->is_special_var = 1;
6249
6250   /* readonly memory points to anything, in order to make deref
6251      easier.  In reality, it points to anything the particular
6252      readonly variable can point to, but we don't track this
6253      separately. */
6254   lhs.type = SCALAR;
6255   lhs.var = readonly_id;
6256   lhs.offset = 0;
6257   rhs.type = ADDRESSOF;
6258   rhs.var = readonly_id;  /* FIXME */
6259   rhs.offset = 0;
6260   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6261
6262   /* Create the ESCAPED variable, used to represent the set of escaped
6263      memory.  */
6264   var_escaped = new_var_info (NULL_TREE, "ESCAPED");
6265   gcc_assert (var_escaped->id == escaped_id);
6266   var_escaped->is_artificial_var = 1;
6267   var_escaped->offset = 0;
6268   var_escaped->size = ~0;
6269   var_escaped->fullsize = ~0;
6270   var_escaped->is_special_var = 0;
6271
6272   /* Create the NONLOCAL variable, used to represent the set of nonlocal
6273      memory.  */
6274   var_nonlocal = new_var_info (NULL_TREE, "NONLOCAL");
6275   gcc_assert (var_nonlocal->id == nonlocal_id);
6276   var_nonlocal->is_artificial_var = 1;
6277   var_nonlocal->offset = 0;
6278   var_nonlocal->size = ~0;
6279   var_nonlocal->fullsize = ~0;
6280   var_nonlocal->is_special_var = 1;
6281
6282   /* ESCAPED = *ESCAPED, because escaped is may-deref'd at calls, etc.  */
6283   lhs.type = SCALAR;
6284   lhs.var = escaped_id;
6285   lhs.offset = 0;
6286   rhs.type = DEREF;
6287   rhs.var = escaped_id;
6288   rhs.offset = 0;
6289   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6290
6291   /* ESCAPED = ESCAPED + UNKNOWN_OFFSET, because if a sub-field escapes the
6292      whole variable escapes.  */
6293   lhs.type = SCALAR;
6294   lhs.var = escaped_id;
6295   lhs.offset = 0;
6296   rhs.type = SCALAR;
6297   rhs.var = escaped_id;
6298   rhs.offset = UNKNOWN_OFFSET;
6299   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6300
6301   /* *ESCAPED = NONLOCAL.  This is true because we have to assume
6302      everything pointed to by escaped points to what global memory can
6303      point to.  */
6304   lhs.type = DEREF;
6305   lhs.var = escaped_id;
6306   lhs.offset = 0;
6307   rhs.type = SCALAR;
6308   rhs.var = nonlocal_id;
6309   rhs.offset = 0;
6310   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6311
6312   /* NONLOCAL = &NONLOCAL, NONLOCAL = &ESCAPED.  This is true because
6313      global memory may point to global memory and escaped memory.  */
6314   lhs.type = SCALAR;
6315   lhs.var = nonlocal_id;
6316   lhs.offset = 0;
6317   rhs.type = ADDRESSOF;
6318   rhs.var = nonlocal_id;
6319   rhs.offset = 0;
6320   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6321   rhs.type = ADDRESSOF;
6322   rhs.var = escaped_id;
6323   rhs.offset = 0;
6324   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6325
6326   /* Create the STOREDANYTHING variable, used to represent the set of
6327      variables stored to *ANYTHING.  */
6328   var_storedanything = new_var_info (NULL_TREE, "STOREDANYTHING");
6329   gcc_assert (var_storedanything->id == storedanything_id);
6330   var_storedanything->is_artificial_var = 1;
6331   var_storedanything->offset = 0;
6332   var_storedanything->size = ~0;
6333   var_storedanything->fullsize = ~0;
6334   var_storedanything->is_special_var = 0;
6335
6336   /* Create the INTEGER variable, used to represent that a variable points
6337      to what an INTEGER "points to".  */
6338   var_integer = new_var_info (NULL_TREE, "INTEGER");
6339   gcc_assert (var_integer->id == integer_id);
6340   var_integer->is_artificial_var = 1;
6341   var_integer->size = ~0;
6342   var_integer->fullsize = ~0;
6343   var_integer->offset = 0;
6344   var_integer->next = NULL;
6345   var_integer->is_special_var = 1;
6346
6347   /* INTEGER = ANYTHING, because we don't know where a dereference of
6348      a random integer will point to.  */
6349   lhs.type = SCALAR;
6350   lhs.var = integer_id;
6351   lhs.offset = 0;
6352   rhs.type = ADDRESSOF;
6353   rhs.var = anything_id;
6354   rhs.offset = 0;
6355   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6356 }
6357
6358 /* Initialize things necessary to perform PTA */
6359
6360 static void
6361 init_alias_vars (void)
6362 {
6363   use_field_sensitive = (MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE > 1);
6364
6365   bitmap_obstack_initialize (&pta_obstack);
6366   bitmap_obstack_initialize (&oldpta_obstack);
6367   bitmap_obstack_initialize (&predbitmap_obstack);
6368
6369   constraint_pool = create_alloc_pool ("Constraint pool",
6370                                        sizeof (struct constraint), 30);
6371   variable_info_pool = create_alloc_pool ("Variable info pool",
6372                                           sizeof (struct variable_info), 30);
6373   constraints = VEC_alloc (constraint_t, heap, 8);
6374   varmap = VEC_alloc (varinfo_t, heap, 8);
6375   vi_for_tree = pointer_map_create ();
6376   call_stmt_vars = pointer_map_create ();
6377
6378   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
6379   shared_bitmap_table = htab_create (511, shared_bitmap_hash,
6380                                      shared_bitmap_eq, free);
6381   init_base_vars ();
6382
6383   gcc_obstack_init (&fake_var_decl_obstack);
6384 }
6385
6386 /* Remove the REF and ADDRESS edges from GRAPH, as well as all the
6387    predecessor edges.  */
6388
6389 static void
6390 remove_preds_and_fake_succs (constraint_graph_t graph)
6391 {
6392   unsigned int i;
6393
6394   /* Clear the implicit ref and address nodes from the successor
6395      lists.  */
6396   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
6397     {
6398       if (graph->succs[i])
6399         bitmap_clear_range (graph->succs[i], FIRST_REF_NODE,
6400                             FIRST_REF_NODE * 2);
6401     }
6402
6403   /* Free the successor list for the non-ref nodes.  */
6404   for (i = FIRST_REF_NODE; i < graph->size; i++)
6405     {
6406       if (graph->succs[i])
6407         BITMAP_FREE (graph->succs[i]);
6408     }
6409
6410   /* Now reallocate the size of the successor list as, and blow away
6411      the predecessor bitmaps.  */
6412   graph->size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
6413   graph->succs = XRESIZEVEC (bitmap, graph->succs, graph->size);
6414
6415   free (graph->implicit_preds);
6416   graph->implicit_preds = NULL;
6417   free (graph->preds);
6418   graph->preds = NULL;
6419   bitmap_obstack_release (&predbitmap_obstack);
6420 }
6421
6422 /* Solve the constraint set.  */
6423
6424 static void
6425 solve_constraints (void)
6426 {
6427   struct scc_info *si;
6428
6429   if (dump_file)
6430     fprintf (dump_file,
6431              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
6432              "substitution\n");
6433
6434   init_graph (VEC_length (varinfo_t, varmap) * 2);
6435
6436   if (dump_file)
6437     fprintf (dump_file, "Building predecessor graph\n");
6438   build_pred_graph ();
6439
6440   if (dump_file)
6441     fprintf (dump_file, "Detecting pointer and location "
6442              "equivalences\n");
6443   si = perform_var_substitution (graph);
6444
6445   if (dump_file)
6446     fprintf (dump_file, "Rewriting constraints and unifying "
6447              "variables\n");
6448   rewrite_constraints (graph, si);
6449
6450   build_succ_graph ();
6451
6452   free_var_substitution_info (si);
6453
6454   /* Attach complex constraints to graph nodes.  */
6455   move_complex_constraints (graph);
6456
6457   if (dump_file)
6458     fprintf (dump_file, "Uniting pointer but not location equivalent "
6459              "variables\n");
6460   unite_pointer_equivalences (graph);
6461
6462   if (dump_file)
6463     fprintf (dump_file, "Finding indirect cycles\n");
6464   find_indirect_cycles (graph);
6465
6466   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
6467      point. */
6468   remove_preds_and_fake_succs (graph);
6469
6470   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
6471     {
6472       fprintf (dump_file, "\n\n// The constraint graph before solve-graph "
6473                "in dot format:\n");
6474       dump_constraint_graph (dump_file);
6475       fprintf (dump_file, "\n\n");
6476     }
6477
6478   if (dump_file)
6479     fprintf (dump_file, "Solving graph\n");
6480
6481   solve_graph (graph);
6482
6483   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
6484     {
6485       fprintf (dump_file, "\n\n// The constraint graph after solve-graph "
6486                "in dot format:\n");
6487       dump_constraint_graph (dump_file);
6488       fprintf (dump_file, "\n\n");
6489     }
6490
6491   if (dump_file)
6492     dump_sa_points_to_info (dump_file);
6493 }
6494
6495 /* Create points-to sets for the current function.  See the comments
6496    at the start of the file for an algorithmic overview.  */
6497
6498 static void
6499 compute_points_to_sets (void)
6500 {
6501   basic_block bb;
6502   unsigned i;
6503   varinfo_t vi;
6504
6505   timevar_push (TV_TREE_PTA);
6506
6507   init_alias_vars ();
6508
6509   intra_create_variable_infos ();
6510
6511   /* Now walk all statements and build the constraint set.  */
6512   FOR_EACH_BB (bb)
6513     {
6514       gimple_stmt_iterator gsi;
6515
6516       for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6517         {
6518           gimple phi = gsi_stmt (gsi);
6519
6520           if (is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
6521             find_func_aliases (phi);
6522         }
6523
6524       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6525         {
6526           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6527
6528           find_func_aliases (stmt);
6529         }
6530     }
6531
6532   if (dump_file)
6533     {
6534       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
6535       dump_constraints (dump_file, 0);
6536     }
6537
6538   /* From the constraints compute the points-to sets.  */
6539   solve_constraints ();
6540
6541   /* Compute the points-to set for ESCAPED used for call-clobber analysis.  */
6542   find_what_var_points_to (get_varinfo (escaped_id),
6543                            &cfun->gimple_df->escaped);
6544
6545   /* Make sure the ESCAPED solution (which is used as placeholder in
6546      other solutions) does not reference itself.  This simplifies
6547      points-to solution queries.  */
6548   cfun->gimple_df->escaped.escaped = 0;
6549
6550   /* Mark escaped HEAP variables as global.  */
6551   FOR_EACH_VEC_ELT (varinfo_t, varmap, i, vi)
6552     if (vi->is_heap_var
6553         && !vi->is_global_var)
6554       DECL_EXTERNAL (vi->decl) = vi->is_global_var
6555         = pt_solution_includes (&cfun->gimple_df->escaped, vi->decl);
6556
6557   /* Compute the points-to sets for pointer SSA_NAMEs.  */
6558   for (i = 0; i < num_ssa_names; ++i)
6559     {
6560       tree ptr = ssa_name (i);
6561       if (ptr
6562           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
6563         find_what_p_points_to (ptr);
6564     }
6565
6566   /* Compute the call-used/clobbered sets.  */
6567   FOR_EACH_BB (bb)
6568     {
6569       gimple_stmt_iterator gsi;
6570
6571       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6572         {
6573           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6574           struct pt_solution *pt;
6575           if (!is_gimple_call (stmt))
6576             continue;
6577
6578           pt = gimple_call_use_set (stmt);
6579           if (gimple_call_flags (stmt) & ECF_CONST)
6580             memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6581           else if ((vi = lookup_call_use_vi (stmt)) != NULL)
6582             {
6583               find_what_var_points_to (vi, pt);
6584               /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
6585                  implicitly used by calls.  */
6586               /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
6587                  always escaped.  */
6588               pt->nonlocal = 1;
6589               pt->escaped = 1;
6590             }
6591           else
6592             {
6593               /* If there is nothing special about this call then
6594                  we have made everything that is used also escape.  */
6595               *pt = cfun->gimple_df->escaped;
6596               pt->nonlocal = 1;
6597             }
6598
6599           pt = gimple_call_clobber_set (stmt);
6600           if (gimple_call_flags (stmt) & (ECF_CONST|ECF_PURE|ECF_NOVOPS))
6601             memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6602           else if ((vi = lookup_call_clobber_vi (stmt)) != NULL)
6603             {
6604               find_what_var_points_to (vi, pt);
6605               /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
6606                  implicitly clobbered by calls.  */
6607               /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
6608                  always escaped.  */
6609               pt->nonlocal = 1;
6610               pt->escaped = 1;
6611             }
6612           else
6613             {
6614               /* If there is nothing special about this call then
6615                  we have made everything that is used also escape.  */
6616               *pt = cfun->gimple_df->escaped;
6617               pt->nonlocal = 1;
6618             }
6619         }
6620     }
6621
6622   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
6623 }
6624
6625
6626 /* Delete created points-to sets.  */
6627
6628 static void
6629 delete_points_to_sets (void)
6630 {
6631   unsigned int i;
6632
6633   htab_delete (shared_bitmap_table);
6634   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
6635     fprintf (dump_file, "Points to sets created:%d\n",
6636              stats.points_to_sets_created);
6637
6638   pointer_map_destroy (vi_for_tree);
6639   pointer_map_destroy (call_stmt_vars);
6640   bitmap_obstack_release (&pta_obstack);
6641   VEC_free (constraint_t, heap, constraints);
6642
6643   for (i = 0; i < graph->size; i++)
6644     VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[i]);
6645   free (graph->complex);
6646
6647   free (graph->rep);
6648   free (graph->succs);
6649   free (graph->pe);
6650   free (graph->pe_rep);
6651   free (graph->indirect_cycles);
6652   free (graph);
6653
6654   VEC_free (varinfo_t, heap, varmap);
6655   free_alloc_pool (variable_info_pool);
6656   free_alloc_pool (constraint_pool);
6657
6658   obstack_free (&fake_var_decl_obstack, NULL);
6659 }
6660
6661
6662 /* Compute points-to information for every SSA_NAME pointer in the
6663    current function and compute the transitive closure of escaped
6664    variables to re-initialize the call-clobber states of local variables.  */
6665
6666 unsigned int
6667 compute_may_aliases (void)
6668 {
6669   if (cfun->gimple_df->ipa_pta)
6670     {
6671       if (dump_file)
6672         {
6673           fprintf (dump_file, "\nNot re-computing points-to information "
6674                    "because IPA points-to information is available.\n\n");
6675
6676           /* But still dump what we have remaining it.  */
6677           dump_alias_info (dump_file);
6678
6679           if (dump_flags & TDF_DETAILS)
6680             dump_referenced_vars (dump_file);
6681         }
6682
6683       return 0;
6684     }
6685
6686   /* For each pointer P_i, determine the sets of variables that P_i may
6687      point-to.  Compute the reachability set of escaped and call-used
6688      variables.  */
6689   compute_points_to_sets ();
6690
6691   /* Debugging dumps.  */
6692   if (dump_file)
6693     {
6694       dump_alias_info (dump_file);
6695
6696       if (dump_flags & TDF_DETAILS)
6697         dump_referenced_vars (dump_file);
6698     }
6699
6700   /* Deallocate memory used by aliasing data structures and the internal
6701      points-to solution.  */
6702   delete_points_to_sets ();
6703
6704   gcc_assert (!need_ssa_update_p (cfun));
6705
6706   return 0;
6707 }
6708
6709 static bool
6710 gate_tree_pta (void)
6711 {
6712   return flag_tree_pta;
6713 }
6714
6715 /* A dummy pass to cause points-to information to be computed via
6716    TODO_rebuild_alias.  */
6717
6718 struct gimple_opt_pass pass_build_alias =
6719 {
6720  {
6721   GIMPLE_PASS,
6722   "alias",                  /* name */
6723   gate_tree_pta,            /* gate */
6724   NULL,                     /* execute */
6725   NULL,                     /* sub */
6726   NULL,                     /* next */
6727   0,                        /* static_pass_number */
6728   TV_NONE,                  /* tv_id */
6729   PROP_cfg | PROP_ssa,      /* properties_required */
6730   0,                        /* properties_provided */
6731   0,                        /* properties_destroyed */
6732   0,                        /* todo_flags_start */
6733   TODO_rebuild_alias        /* todo_flags_finish */
6734  }
6735 };
6736
6737 /* A dummy pass to cause points-to information to be computed via
6738    TODO_rebuild_alias.  */
6739
6740 struct gimple_opt_pass pass_build_ealias =
6741 {
6742  {
6743   GIMPLE_PASS,
6744   "ealias",                 /* name */
6745   gate_tree_pta,            /* gate */
6746   NULL,                     /* execute */
6747   NULL,                     /* sub */
6748   NULL,                     /* next */
6749   0,                        /* static_pass_number */
6750   TV_NONE,                  /* tv_id */
6751   PROP_cfg | PROP_ssa,      /* properties_required */
6752   0,                        /* properties_provided */
6753   0,                        /* properties_destroyed */
6754   0,                        /* todo_flags_start */
6755   TODO_rebuild_alias        /* todo_flags_finish */
6756  }
6757 };
6758
6759
6760 /* Return true if we should execute IPA PTA.  */
6761 static bool
6762 gate_ipa_pta (void)
6763 {
6764   return (optimize
6765           && flag_ipa_pta
6766           /* Don't bother doing anything if the program has errors.  */
6767           && !seen_error ());
6768 }
6769
6770 /* IPA PTA solutions for ESCAPED.  */
6771 struct pt_solution ipa_escaped_pt
6772   = { true, false, false, false, false, false, NULL };
6773
6774 /* Associate node with varinfo DATA. Worker for
6775    cgraph_for_node_and_aliases.  */
6776 static bool
6777 associate_varinfo_to_alias (struct cgraph_node *node, void *data)
6778 {
6779   if (node->alias || node->thunk.thunk_p)
6780     insert_vi_for_tree (node->decl, (varinfo_t)data);
6781   return false;
6782 }
6783
6784 /* Execute the driver for IPA PTA.  */
6785 static unsigned int
6786 ipa_pta_execute (void)
6787 {
6788   struct cgraph_node *node;
6789   struct varpool_node *var;
6790   int from;
6791
6792   in_ipa_mode = 1;
6793
6794   init_alias_vars ();
6795
6796   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6797     {
6798       dump_cgraph (dump_file);
6799       fprintf (dump_file, "\n");
6800     }
6801
6802   /* Build the constraints.  */
6803   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
6804     {
6805       varinfo_t vi;
6806       /* Nodes without a body are not interesting.  Especially do not
6807          visit clones at this point for now - we get duplicate decls
6808          there for inline clones at least.  */
6809       if (!cgraph_function_with_gimple_body_p (node))
6810         continue;
6811
6812       gcc_assert (!node->clone_of);
6813
6814       vi = create_function_info_for (node->decl,
6815                                      alias_get_name (node->decl));
6816       cgraph_for_node_and_aliases (node, associate_varinfo_to_alias, vi, true);
6817     }
6818
6819   /* Create constraints for global variables and their initializers.  */
6820   for (var = varpool_nodes; var; var = var->next)
6821     {
6822       if (var->alias)
6823         continue;
6824
6825       get_vi_for_tree (var->decl);
6826     }
6827
6828   if (dump_file)
6829     {
6830       fprintf (dump_file,
6831                "Generating constraints for global initializers\n\n");
6832       dump_constraints (dump_file, 0);
6833       fprintf (dump_file, "\n");
6834     }
6835   from = VEC_length (constraint_t, constraints);
6836
6837   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
6838     {
6839       struct function *func;
6840       basic_block bb;
6841       tree old_func_decl;
6842
6843       /* Nodes without a body are not interesting.  */
6844       if (!cgraph_function_with_gimple_body_p (node))
6845         continue;
6846
6847       if (dump_file)
6848         {
6849           fprintf (dump_file,
6850                    "Generating constraints for %s", cgraph_node_name (node));
6851           if (DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (node->decl))
6852             fprintf (dump_file, " (%s)",
6853                      IDENTIFIER_POINTER (DECL_ASSEMBLER_NAME (node->decl)));
6854           fprintf (dump_file, "\n");
6855         }
6856
6857       func = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
6858       old_func_decl = current_function_decl;
6859       push_cfun (func);
6860       current_function_decl = node->decl;
6861
6862       /* For externally visible or attribute used annotated functions use
6863          local constraints for their arguments.
6864          For local functions we see all callers and thus do not need initial
6865          constraints for parameters.  */
6866       if (node->reachable_from_other_partition
6867           || node->local.externally_visible
6868           || node->needed)
6869         {
6870           intra_create_variable_infos ();
6871
6872           /* We also need to make function return values escape.  Nothing
6873              escapes by returning from main though.  */
6874           if (!MAIN_NAME_P (DECL_NAME (node->decl)))
6875             {
6876               varinfo_t fi, rvi;
6877               fi = lookup_vi_for_tree (node->decl);
6878               rvi = first_vi_for_offset (fi, fi_result);
6879               if (rvi && rvi->offset == fi_result)
6880                 {
6881                   struct constraint_expr includes;
6882                   struct constraint_expr var;
6883                   includes.var = escaped_id;
6884                   includes.offset = 0;
6885                   includes.type = SCALAR;
6886                   var.var = rvi->id;
6887                   var.offset = 0;
6888                   var.type = SCALAR;
6889                   process_constraint (new_constraint (includes, var));
6890                 }
6891             }
6892         }
6893
6894       /* Build constriants for the function body.  */
6895       FOR_EACH_BB_FN (bb, func)
6896         {
6897           gimple_stmt_iterator gsi;
6898
6899           for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi);
6900                gsi_next (&gsi))
6901             {
6902               gimple phi = gsi_stmt (gsi);
6903
6904               if (is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
6905                 find_func_aliases (phi);
6906             }
6907
6908           for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6909             {
6910               gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6911
6912               find_func_aliases (stmt);
6913               find_func_clobbers (stmt);
6914             }
6915         }
6916
6917       current_function_decl = old_func_decl;
6918       pop_cfun ();
6919
6920       if (dump_file)
6921         {
6922           fprintf (dump_file, "\n");
6923           dump_constraints (dump_file, from);
6924           fprintf (dump_file, "\n");
6925         }
6926       from = VEC_length (constraint_t, constraints);
6927     }
6928
6929   /* From the constraints compute the points-to sets.  */
6930   solve_constraints ();
6931
6932   /* Compute the global points-to sets for ESCAPED.
6933      ???  Note that the computed escape set is not correct
6934      for the whole unit as we fail to consider graph edges to
6935      externally visible functions.  */
6936   find_what_var_points_to (get_varinfo (escaped_id), &ipa_escaped_pt);
6937
6938   /* Make sure the ESCAPED solution (which is used as placeholder in
6939      other solutions) does not reference itself.  This simplifies
6940      points-to solution queries.  */
6941   ipa_escaped_pt.ipa_escaped = 0;
6942
6943   /* Assign the points-to sets to the SSA names in the unit.  */
6944   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
6945     {
6946       tree ptr;
6947       struct function *fn;
6948       unsigned i;
6949       varinfo_t fi;
6950       basic_block bb;
6951       struct pt_solution uses, clobbers;
6952       struct cgraph_edge *e;
6953
6954       /* Nodes without a body are not interesting.  */
6955       if (!cgraph_function_with_gimple_body_p (node))
6956         continue;
6957
6958       fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
6959
6960       /* Compute the points-to sets for pointer SSA_NAMEs.  */
6961       FOR_EACH_VEC_ELT (tree, fn->gimple_df->ssa_names, i, ptr)
6962         {
6963           if (ptr
6964               && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
6965             find_what_p_points_to (ptr);
6966         }
6967
6968       /* Compute the call-use and call-clobber sets for all direct calls.  */
6969       fi = lookup_vi_for_tree (node->decl);
6970       gcc_assert (fi->is_fn_info);
6971       find_what_var_points_to (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
6972                                &clobbers);
6973       find_what_var_points_to (first_vi_for_offset (fi, fi_uses), &uses);
6974       for (e = node->callers; e; e = e->next_caller)
6975         {
6976           if (!e->call_stmt)
6977             continue;
6978
6979           *gimple_call_clobber_set (e->call_stmt) = clobbers;
6980           *gimple_call_use_set (e->call_stmt) = uses;
6981         }
6982
6983       /* Compute the call-use and call-clobber sets for indirect calls
6984          and calls to external functions.  */
6985       FOR_EACH_BB_FN (bb, fn)
6986         {
6987           gimple_stmt_iterator gsi;
6988
6989           for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6990             {
6991               gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6992               struct pt_solution *pt;
6993               varinfo_t vi;
6994               tree decl;
6995
6996               if (!is_gimple_call (stmt))
6997                 continue;
6998
6999               /* Handle direct calls to external functions.  */
7000               decl = gimple_call_fndecl (stmt);
7001               if (decl
7002                   && (!(fi = lookup_vi_for_tree (decl))
7003                       || !fi->is_fn_info))
7004                 {
7005                   pt = gimple_call_use_set (stmt);
7006                   if (gimple_call_flags (stmt) & ECF_CONST)
7007                     memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
7008                   else if ((vi = lookup_call_use_vi (stmt)) != NULL)
7009                     {
7010                       find_what_var_points_to (vi, pt);
7011                       /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
7012                          implicitly used by calls.  */
7013                       /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
7014                          always escaped.  */
7015                       pt->nonlocal = 1;
7016                       pt->ipa_escaped = 1;
7017                     }
7018                   else
7019                     {
7020                       /* If there is nothing special about this call then
7021                          we have made everything that is used also escape.  */
7022                       *pt = ipa_escaped_pt;
7023                       pt->nonlocal = 1;
7024                     }
7025
7026                   pt = gimple_call_clobber_set (stmt);
7027                   if (gimple_call_flags (stmt) & (ECF_CONST|ECF_PURE|ECF_NOVOPS))
7028                     memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
7029                   else if ((vi = lookup_call_clobber_vi (stmt)) != NULL)
7030                     {
7031                       find_what_var_points_to (vi, pt);
7032                       /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
7033                          implicitly clobbered by calls.  */
7034                       /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
7035                          always escaped.  */
7036                       pt->nonlocal = 1;
7037                       pt->ipa_escaped = 1;
7038                     }
7039                   else
7040                     {
7041                       /* If there is nothing special about this call then
7042                          we have made everything that is used also escape.  */
7043                       *pt = ipa_escaped_pt;
7044                       pt->nonlocal = 1;
7045                     }
7046                 }
7047
7048               /* Handle indirect calls.  */
7049               if (!decl
7050                   && (fi = get_fi_for_callee (stmt)))
7051                 {
7052                   /* We need to accumulate all clobbers/uses of all possible
7053                      callees.  */
7054                   fi = get_varinfo (find (fi->id));
7055                   /* If we cannot constrain the set of functions we'll end up
7056                      calling we end up using/clobbering everything.  */
7057                   if (bitmap_bit_p (fi->solution, anything_id)
7058                       || bitmap_bit_p (fi->solution, nonlocal_id)
7059                       || bitmap_bit_p (fi->solution, escaped_id))
7060                     {
7061                       pt_solution_reset (gimple_call_clobber_set (stmt));
7062                       pt_solution_reset (gimple_call_use_set (stmt));
7063                     }
7064                   else
7065                     {
7066                       bitmap_iterator bi;
7067                       unsigned i;
7068                       struct pt_solution *uses, *clobbers;
7069
7070                       uses = gimple_call_use_set (stmt);
7071                       clobbers = gimple_call_clobber_set (stmt);
7072                       memset (uses, 0, sizeof (struct pt_solution));
7073                       memset (clobbers, 0, sizeof (struct pt_solution));
7074                       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (fi->solution, 0, i, bi)
7075                         {
7076                           struct pt_solution sol;
7077
7078                           vi = get_varinfo (i);
7079                           if (!vi->is_fn_info)
7080                             {
7081                               /* ???  We could be more precise here?  */
7082                               uses->nonlocal = 1;
7083                               uses->ipa_escaped = 1;
7084                               clobbers->nonlocal = 1;
7085                               clobbers->ipa_escaped = 1;
7086                               continue;
7087                             }
7088
7089                           if (!uses->anything)
7090                             {
7091                               find_what_var_points_to
7092                                   (first_vi_for_offset (vi, fi_uses), &sol);
7093                               pt_solution_ior_into (uses, &sol);
7094                             }
7095                           if (!clobbers->anything)
7096                             {
7097                               find_what_var_points_to
7098                                   (first_vi_for_offset (vi, fi_clobbers), &sol);
7099                               pt_solution_ior_into (clobbers, &sol);
7100                             }
7101                         }
7102                     }
7103                 }
7104             }
7105         }
7106
7107       fn->gimple_df->ipa_pta = true;
7108     }
7109
7110   delete_points_to_sets ();
7111
7112   in_ipa_mode = 0;
7113
7114   return 0;
7115 }
7116
7117 struct simple_ipa_opt_pass pass_ipa_pta =
7118 {
7119  {
7120   SIMPLE_IPA_PASS,
7121   "pta",                                /* name */
7122   gate_ipa_pta,                 /* gate */
7123   ipa_pta_execute,                      /* execute */
7124   NULL,                                 /* sub */
7125   NULL,                                 /* next */
7126   0,                                    /* static_pass_number */
7127   TV_IPA_PTA,                   /* tv_id */
7128   0,                                    /* properties_required */
7129   0,                                    /* properties_provided */
7130   0,                                    /* properties_destroyed */
7131   0,                                    /* todo_flags_start */
7132   TODO_update_ssa                       /* todo_flags_finish */
7133  }
7134 };