OSDN Git Service

libjava/classpath/
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-structalias.c
1 /* Tree based points-to analysis
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
4
5    This file is part of GCC.
6
7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8    under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "ggc.h"
26 #include "obstack.h"
27 #include "bitmap.h"
28 #include "flags.h"
29 #include "rtl.h"
30 #include "tm_p.h"
31 #include "hard-reg-set.h"
32 #include "basic-block.h"
33 #include "output.h"
34 #include "errors.h"
35 #include "diagnostic.h"
36 #include "tree.h"
37 #include "c-common.h"
38 #include "tree-flow.h"
39 #include "tree-inline.h"
40 #include "varray.h"
41 #include "c-tree.h"
42 #include "tree-gimple.h"
43 #include "hashtab.h"
44 #include "function.h"
45 #include "cgraph.h"
46 #include "tree-pass.h"
47 #include "timevar.h"
48 #include "alloc-pool.h"
49 #include "splay-tree.h"
50 #include "params.h"
51 #include "tree-ssa-structalias.h"
52 #include "cgraph.h"
53 #include "alias.h"
54 #include "pointer-set.h"
55
56 /* The idea behind this analyzer is to generate set constraints from the
57    program, then solve the resulting constraints in order to generate the
58    points-to sets.
59
60    Set constraints are a way of modeling program analysis problems that
61    involve sets.  They consist of an inclusion constraint language,
62    describing the variables (each variable is a set) and operations that
63    are involved on the variables, and a set of rules that derive facts
64    from these operations.  To solve a system of set constraints, you derive
65    all possible facts under the rules, which gives you the correct sets
66    as a consequence.
67
68    See  "Efficient Field-sensitive pointer analysis for C" by "David
69    J. Pearce and Paul H. J. Kelly and Chris Hankin, at
70    http://citeseer.ist.psu.edu/pearce04efficient.html
71
72    Also see "Ultra-fast Aliasing Analysis using CLA: A Million Lines
73    of C Code in a Second" by ""Nevin Heintze and Olivier Tardieu" at
74    http://citeseer.ist.psu.edu/heintze01ultrafast.html
75
76    There are three types of real constraint expressions, DEREF,
77    ADDRESSOF, and SCALAR.  Each constraint expression consists
78    of a constraint type, a variable, and an offset.
79
80    SCALAR is a constraint expression type used to represent x, whether
81    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
82    DEREF is a constraint expression type used to represent *x, whether
83    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
84    ADDRESSOF is a constraint expression used to represent &x, whether
85    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
86
87    Each pointer variable in the program is assigned an integer id, and
88    each field of a structure variable is assigned an integer id as well.
89
90    Structure variables are linked to their list of fields through a "next
91    field" in each variable that points to the next field in offset
92    order.
93    Each variable for a structure field has
94
95    1. "size", that tells the size in bits of that field.
96    2. "fullsize, that tells the size in bits of the entire structure.
97    3. "offset", that tells the offset in bits from the beginning of the
98    structure to this field.
99
100    Thus,
101    struct f
102    {
103      int a;
104      int b;
105    } foo;
106    int *bar;
107
108    looks like
109
110    foo.a -> id 1, size 32, offset 0, fullsize 64, next foo.b
111    foo.b -> id 2, size 32, offset 32, fullsize 64, next NULL
112    bar -> id 3, size 32, offset 0, fullsize 32, next NULL
113
114
115   In order to solve the system of set constraints, the following is
116   done:
117
118   1. Each constraint variable x has a solution set associated with it,
119   Sol(x).
120
121   2. Constraints are separated into direct, copy, and complex.
122   Direct constraints are ADDRESSOF constraints that require no extra
123   processing, such as P = &Q
124   Copy constraints are those of the form P = Q.
125   Complex constraints are all the constraints involving dereferences
126   and offsets (including offsetted copies).
127
128   3. All direct constraints of the form P = &Q are processed, such
129   that Q is added to Sol(P)
130
131   4. All complex constraints for a given constraint variable are stored in a
132   linked list attached to that variable's node.
133
134   5. A directed graph is built out of the copy constraints. Each
135   constraint variable is a node in the graph, and an edge from
136   Q to P is added for each copy constraint of the form P = Q
137
138   6. The graph is then walked, and solution sets are
139   propagated along the copy edges, such that an edge from Q to P
140   causes Sol(P) <- Sol(P) union Sol(Q).
141
142   7.  As we visit each node, all complex constraints associated with
143   that node are processed by adding appropriate copy edges to the graph, or the
144   appropriate variables to the solution set.
145
146   8. The process of walking the graph is iterated until no solution
147   sets change.
148
149   Prior to walking the graph in steps 6 and 7, We perform static
150   cycle elimination on the constraint graph, as well
151   as off-line variable substitution.
152
153   TODO: Adding offsets to pointer-to-structures can be handled (IE not punted
154   on and turned into anything), but isn't.  You can just see what offset
155   inside the pointed-to struct it's going to access.
156
157   TODO: Constant bounded arrays can be handled as if they were structs of the
158   same number of elements.
159
160   TODO: Modeling heap and incoming pointers becomes much better if we
161   add fields to them as we discover them, which we could do.
162
163   TODO: We could handle unions, but to be honest, it's probably not
164   worth the pain or slowdown.  */
165
166 static GTY ((if_marked ("tree_map_marked_p"), param_is (struct tree_map)))
167 htab_t heapvar_for_stmt;
168
169 static bool use_field_sensitive = true;
170 static int in_ipa_mode = 0;
171
172 /* Used for predecessor bitmaps. */
173 static bitmap_obstack predbitmap_obstack;
174
175 /* Used for points-to sets.  */
176 static bitmap_obstack pta_obstack;
177
178 /* Used for oldsolution members of variables. */
179 static bitmap_obstack oldpta_obstack;
180
181 /* Used for per-solver-iteration bitmaps.  */
182 static bitmap_obstack iteration_obstack;
183
184 static unsigned int create_variable_info_for (tree, const char *);
185 typedef struct constraint_graph *constraint_graph_t;
186 static void unify_nodes (constraint_graph_t, unsigned int, unsigned int, bool);
187
188 DEF_VEC_P(constraint_t);
189 DEF_VEC_ALLOC_P(constraint_t,heap);
190
191 #define EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP(a, b, c, d)        \
192   if (a)                                                \
193     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (a, b, c, d)
194
195 static struct constraint_stats
196 {
197   unsigned int total_vars;
198   unsigned int nonpointer_vars;
199   unsigned int unified_vars_static;
200   unsigned int unified_vars_dynamic;
201   unsigned int iterations;
202   unsigned int num_edges;
203   unsigned int num_implicit_edges;
204   unsigned int points_to_sets_created;
205 } stats;
206
207 struct variable_info
208 {
209   /* ID of this variable  */
210   unsigned int id;
211
212   /* True if this is a variable created by the constraint analysis, such as
213      heap variables and constraints we had to break up.  */
214   unsigned int is_artificial_var:1;
215
216   /* True if this is a special variable whose solution set should not be
217      changed.  */
218   unsigned int is_special_var:1;
219
220   /* True for variables whose size is not known or variable.  */
221   unsigned int is_unknown_size_var:1;
222
223   /* True for (sub-)fields that represent a whole variable.  */
224   unsigned int is_full_var : 1;
225
226   /* True if this is a heap variable.  */
227   unsigned int is_heap_var:1;
228
229   /* True if we may not use TBAA to prune references to this
230      variable.  This is used for C++ placement new.  */
231   unsigned int no_tbaa_pruning : 1;
232
233   /* Variable id this was collapsed to due to type unsafety.  Zero if
234      this variable was not collapsed.  This should be unused completely
235      after build_succ_graph, or something is broken.  */
236   unsigned int collapsed_to;
237
238   /* A link to the variable for the next field in this structure.  */
239   struct variable_info *next;
240
241   /* Offset of this variable, in bits, from the base variable  */
242   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
243
244   /* Size of the variable, in bits.  */
245   unsigned HOST_WIDE_INT size;
246
247   /* Full size of the base variable, in bits.  */
248   unsigned HOST_WIDE_INT fullsize;
249
250   /* Name of this variable */
251   const char *name;
252
253   /* Tree that this variable is associated with.  */
254   tree decl;
255
256   /* Points-to set for this variable.  */
257   bitmap solution;
258
259   /* Old points-to set for this variable.  */
260   bitmap oldsolution;
261 };
262 typedef struct variable_info *varinfo_t;
263
264 static varinfo_t first_vi_for_offset (varinfo_t, unsigned HOST_WIDE_INT);
265 static varinfo_t lookup_vi_for_tree (tree);
266
267 /* Pool of variable info structures.  */
268 static alloc_pool variable_info_pool;
269
270 DEF_VEC_P(varinfo_t);
271
272 DEF_VEC_ALLOC_P(varinfo_t, heap);
273
274 /* Table of variable info structures for constraint variables.
275    Indexed directly by variable info id.  */
276 static VEC(varinfo_t,heap) *varmap;
277
278 /* Return the varmap element N */
279
280 static inline varinfo_t
281 get_varinfo (unsigned int n)
282 {
283   return VEC_index (varinfo_t, varmap, n);
284 }
285
286 /* Return the varmap element N, following the collapsed_to link.  */
287
288 static inline varinfo_t
289 get_varinfo_fc (unsigned int n)
290 {
291   varinfo_t v = VEC_index (varinfo_t, varmap, n);
292
293   if (v->collapsed_to != 0)
294     return get_varinfo (v->collapsed_to);
295   return v;
296 }
297
298 /* Static IDs for the special variables.  */
299 enum { nothing_id = 0, anything_id = 1, readonly_id = 2,
300        escaped_id = 3, nonlocal_id = 4, callused_id = 5, integer_id = 6 };
301
302 /* Variable that represents the unknown pointer.  */
303 static varinfo_t var_anything;
304 static tree anything_tree;
305
306 /* Variable that represents the NULL pointer.  */
307 static varinfo_t var_nothing;
308 static tree nothing_tree;
309
310 /* Variable that represents read only memory.  */
311 static varinfo_t var_readonly;
312 static tree readonly_tree;
313
314 /* Variable that represents escaped memory.  */
315 static varinfo_t var_escaped;
316 static tree escaped_tree;
317
318 /* Variable that represents nonlocal memory.  */
319 static varinfo_t var_nonlocal;
320 static tree nonlocal_tree;
321
322 /* Variable that represents call-used memory.  */
323 static varinfo_t var_callused;
324 static tree callused_tree;
325
326 /* Variable that represents integers.  This is used for when people do things
327    like &0->a.b.  */
328 static varinfo_t var_integer;
329 static tree integer_tree;
330
331 /* Lookup a heap var for FROM, and return it if we find one.  */
332
333 static tree
334 heapvar_lookup (tree from)
335 {
336   struct tree_map *h, in;
337   in.base.from = from;
338
339   h = (struct tree_map *) htab_find_with_hash (heapvar_for_stmt, &in,
340                                                htab_hash_pointer (from));
341   if (h)
342     return h->to;
343   return NULL_TREE;
344 }
345
346 /* Insert a mapping FROM->TO in the heap var for statement
347    hashtable.  */
348
349 static void
350 heapvar_insert (tree from, tree to)
351 {
352   struct tree_map *h;
353   void **loc;
354
355   h = GGC_NEW (struct tree_map);
356   h->hash = htab_hash_pointer (from);
357   h->base.from = from;
358   h->to = to;
359   loc = htab_find_slot_with_hash (heapvar_for_stmt, h, h->hash, INSERT);
360   *(struct tree_map **) loc = h;
361 }
362
363 /* Return a new variable info structure consisting for a variable
364    named NAME, and using constraint graph node NODE.  */
365
366 static varinfo_t
367 new_var_info (tree t, unsigned int id, const char *name)
368 {
369   varinfo_t ret = (varinfo_t) pool_alloc (variable_info_pool);
370   tree var;
371
372   ret->id = id;
373   ret->name = name;
374   ret->decl = t;
375   ret->is_artificial_var = false;
376   ret->is_heap_var = false;
377   ret->is_special_var = false;
378   ret->is_unknown_size_var = false;
379   ret->is_full_var = false;
380   var = t;
381   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
382     var = SSA_NAME_VAR (var);
383   ret->no_tbaa_pruning = (DECL_P (var)
384                           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var))
385                           && DECL_NO_TBAA_P (var));
386   ret->solution = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
387   ret->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
388   ret->next = NULL;
389   ret->collapsed_to = 0;
390   return ret;
391 }
392
393 typedef enum {SCALAR, DEREF, ADDRESSOF} constraint_expr_type;
394
395 /* An expression that appears in a constraint.  */
396
397 struct constraint_expr
398 {
399   /* Constraint type.  */
400   constraint_expr_type type;
401
402   /* Variable we are referring to in the constraint.  */
403   unsigned int var;
404
405   /* Offset, in bits, of this constraint from the beginning of
406      variables it ends up referring to.
407
408      IOW, in a deref constraint, we would deref, get the result set,
409      then add OFFSET to each member.   */
410   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
411 };
412
413 typedef struct constraint_expr ce_s;
414 DEF_VEC_O(ce_s);
415 DEF_VEC_ALLOC_O(ce_s, heap);
416 static void get_constraint_for_1 (tree, VEC(ce_s, heap) **, bool);
417 static void get_constraint_for (tree, VEC(ce_s, heap) **);
418 static void do_deref (VEC (ce_s, heap) **);
419
420 /* Our set constraints are made up of two constraint expressions, one
421    LHS, and one RHS.
422
423    As described in the introduction, our set constraints each represent an
424    operation between set valued variables.
425 */
426 struct constraint
427 {
428   struct constraint_expr lhs;
429   struct constraint_expr rhs;
430 };
431
432 /* List of constraints that we use to build the constraint graph from.  */
433
434 static VEC(constraint_t,heap) *constraints;
435 static alloc_pool constraint_pool;
436
437
438 DEF_VEC_I(int);
439 DEF_VEC_ALLOC_I(int, heap);
440
441 /* The constraint graph is represented as an array of bitmaps
442    containing successor nodes.  */
443
444 struct constraint_graph
445 {
446   /* Size of this graph, which may be different than the number of
447      nodes in the variable map.  */
448   unsigned int size;
449
450   /* Explicit successors of each node. */
451   bitmap *succs;
452
453   /* Implicit predecessors of each node (Used for variable
454      substitution). */
455   bitmap *implicit_preds;
456
457   /* Explicit predecessors of each node (Used for variable substitution).  */
458   bitmap *preds;
459
460   /* Indirect cycle representatives, or -1 if the node has no indirect
461      cycles.  */
462   int *indirect_cycles;
463
464   /* Representative node for a node.  rep[a] == a unless the node has
465      been unified. */
466   unsigned int *rep;
467
468   /* Equivalence class representative for a label.  This is used for
469      variable substitution.  */
470   int *eq_rep;
471
472   /* Pointer equivalence label for a node.  All nodes with the same
473      pointer equivalence label can be unified together at some point
474      (either during constraint optimization or after the constraint
475      graph is built).  */
476   unsigned int *pe;
477
478   /* Pointer equivalence representative for a label.  This is used to
479      handle nodes that are pointer equivalent but not location
480      equivalent.  We can unite these once the addressof constraints
481      are transformed into initial points-to sets.  */
482   int *pe_rep;
483
484   /* Pointer equivalence label for each node, used during variable
485      substitution.  */
486   unsigned int *pointer_label;
487
488   /* Location equivalence label for each node, used during location
489      equivalence finding.  */
490   unsigned int *loc_label;
491
492   /* Pointed-by set for each node, used during location equivalence
493      finding.  This is pointed-by rather than pointed-to, because it
494      is constructed using the predecessor graph.  */
495   bitmap *pointed_by;
496
497   /* Points to sets for pointer equivalence.  This is *not* the actual
498      points-to sets for nodes.  */
499   bitmap *points_to;
500
501   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is a direct
502      node.  Used for variable substitution.  */
503   sbitmap direct_nodes;
504
505   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is address
506      taken.  Used for variable substitution.  */
507   bitmap address_taken;
508
509   /* True if points_to bitmap for this node is stored in the hash
510      table.  */
511   sbitmap pt_used;
512
513   /* Number of incoming edges remaining to be processed by pointer
514      equivalence.
515      Used for variable substitution.  */
516   unsigned int *number_incoming;
517
518
519   /* Vector of complex constraints for each graph node.  Complex
520      constraints are those involving dereferences or offsets that are
521      not 0.  */
522   VEC(constraint_t,heap) **complex;
523 };
524
525 static constraint_graph_t graph;
526
527 /* During variable substitution and the offline version of indirect
528    cycle finding, we create nodes to represent dereferences and
529    address taken constraints.  These represent where these start and
530    end.  */
531 #define FIRST_REF_NODE (VEC_length (varinfo_t, varmap))
532 #define LAST_REF_NODE (FIRST_REF_NODE + (FIRST_REF_NODE - 1))
533
534 /* Return the representative node for NODE, if NODE has been unioned
535    with another NODE.
536    This function performs path compression along the way to finding
537    the representative.  */
538
539 static unsigned int
540 find (unsigned int node)
541 {
542   gcc_assert (node < graph->size);
543   if (graph->rep[node] != node)
544     return graph->rep[node] = find (graph->rep[node]);
545   return node;
546 }
547
548 /* Union the TO and FROM nodes to the TO nodes.
549    Note that at some point in the future, we may want to do
550    union-by-rank, in which case we are going to have to return the
551    node we unified to.  */
552
553 static bool
554 unite (unsigned int to, unsigned int from)
555 {
556   gcc_assert (to < graph->size && from < graph->size);
557   if (to != from && graph->rep[from] != to)
558     {
559       graph->rep[from] = to;
560       return true;
561     }
562   return false;
563 }
564
565 /* Create a new constraint consisting of LHS and RHS expressions.  */
566
567 static constraint_t
568 new_constraint (const struct constraint_expr lhs,
569                 const struct constraint_expr rhs)
570 {
571   constraint_t ret = (constraint_t) pool_alloc (constraint_pool);
572   ret->lhs = lhs;
573   ret->rhs = rhs;
574   return ret;
575 }
576
577 /* Print out constraint C to FILE.  */
578
579 void
580 dump_constraint (FILE *file, constraint_t c)
581 {
582   if (c->lhs.type == ADDRESSOF)
583     fprintf (file, "&");
584   else if (c->lhs.type == DEREF)
585     fprintf (file, "*");
586   fprintf (file, "%s", get_varinfo_fc (c->lhs.var)->name);
587   if (c->lhs.offset != 0)
588     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->lhs.offset);
589   fprintf (file, " = ");
590   if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
591     fprintf (file, "&");
592   else if (c->rhs.type == DEREF)
593     fprintf (file, "*");
594   fprintf (file, "%s", get_varinfo_fc (c->rhs.var)->name);
595   if (c->rhs.offset != 0)
596     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->rhs.offset);
597   fprintf (file, "\n");
598 }
599
600 /* Print out constraint C to stderr.  */
601
602 void
603 debug_constraint (constraint_t c)
604 {
605   dump_constraint (stderr, c);
606 }
607
608 /* Print out all constraints to FILE */
609
610 void
611 dump_constraints (FILE *file)
612 {
613   int i;
614   constraint_t c;
615   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
616     dump_constraint (file, c);
617 }
618
619 /* Print out all constraints to stderr.  */
620
621 void
622 debug_constraints (void)
623 {
624   dump_constraints (stderr);
625 }
626
627 /* Print out to FILE the edge in the constraint graph that is created by
628    constraint c. The edge may have a label, depending on the type of
629    constraint that it represents. If complex1, e.g: a = *b, then the label
630    is "=*", if complex2, e.g: *a = b, then the label is "*=", if
631    complex with an offset, e.g: a = b + 8, then the label is "+".
632    Otherwise the edge has no label.  */
633
634 void
635 dump_constraint_edge (FILE *file, constraint_t c)
636 {
637   if (c->rhs.type != ADDRESSOF)
638     {
639       const char *src = get_varinfo_fc (c->rhs.var)->name;
640       const char *dst = get_varinfo_fc (c->lhs.var)->name;
641       fprintf (file, "  \"%s\" -> \"%s\" ", src, dst);
642       /* Due to preprocessing of constraints, instructions like *a = *b are
643          illegal; thus, we do not have to handle such cases.  */
644       if (c->lhs.type == DEREF)
645         fprintf (file, " [ label=\"*=\" ] ;\n");
646       else if (c->rhs.type == DEREF)
647         fprintf (file, " [ label=\"=*\" ] ;\n");
648       else
649         {
650           /* We must check the case where the constraint is an offset.
651              In this case, it is treated as a complex constraint.  */
652           if (c->rhs.offset != c->lhs.offset)
653             fprintf (file, " [ label=\"+\" ] ;\n");
654           else
655             fprintf (file, " ;\n");
656         }
657     }
658 }
659
660 /* Print the constraint graph in dot format.  */
661
662 void
663 dump_constraint_graph (FILE *file)
664 {
665   unsigned int i=0, size;
666   constraint_t c;
667
668   /* Only print the graph if it has already been initialized:  */
669   if (!graph)
670     return;
671
672   /* Print the constraints used to produce the constraint graph. The
673      constraints will be printed as comments in the dot file:  */
674   fprintf (file, "\n\n/* Constraints used in the constraint graph:\n");
675   dump_constraints (file);
676   fprintf (file, "*/\n");
677
678   /* Prints the header of the dot file:  */
679   fprintf (file, "\n\n// The constraint graph in dot format:\n");
680   fprintf (file, "strict digraph {\n");
681   fprintf (file, "  node [\n    shape = box\n  ]\n");
682   fprintf (file, "  edge [\n    fontsize = \"12\"\n  ]\n");
683   fprintf (file, "\n  // List of nodes in the constraint graph:\n");
684
685   /* The next lines print the nodes in the graph. In order to get the
686      number of nodes in the graph, we must choose the minimum between the
687      vector VEC (varinfo_t, varmap) and graph->size. If the graph has not
688      yet been initialized, then graph->size == 0, otherwise we must only
689      read nodes that have an entry in VEC (varinfo_t, varmap).  */
690   size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
691   size = size < graph->size ? size : graph->size;
692   for (i = 0; i < size; i++)
693     {
694       const char *name = get_varinfo_fc (graph->rep[i])->name;
695       fprintf (file, "  \"%s\" ;\n", name);
696     }
697
698   /* Go over the list of constraints printing the edges in the constraint
699      graph.  */
700   fprintf (file, "\n  // The constraint edges:\n");
701   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
702     if (c)
703       dump_constraint_edge (file, c);
704
705   /* Prints the tail of the dot file. By now, only the closing bracket.  */
706   fprintf (file, "}\n\n\n");
707 }
708
709 /* Print out the constraint graph to stderr.  */
710
711 void
712 debug_constraint_graph (void)
713 {
714   dump_constraint_graph (stderr);
715 }
716
717 /* SOLVER FUNCTIONS
718
719    The solver is a simple worklist solver, that works on the following
720    algorithm:
721
722    sbitmap changed_nodes = all zeroes;
723    changed_count = 0;
724    For each node that is not already collapsed:
725        changed_count++;
726        set bit in changed nodes
727
728    while (changed_count > 0)
729    {
730      compute topological ordering for constraint graph
731
732      find and collapse cycles in the constraint graph (updating
733      changed if necessary)
734
735      for each node (n) in the graph in topological order:
736        changed_count--;
737
738        Process each complex constraint associated with the node,
739        updating changed if necessary.
740
741        For each outgoing edge from n, propagate the solution from n to
742        the destination of the edge, updating changed as necessary.
743
744    }  */
745
746 /* Return true if two constraint expressions A and B are equal.  */
747
748 static bool
749 constraint_expr_equal (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
750 {
751   return a.type == b.type && a.var == b.var && a.offset == b.offset;
752 }
753
754 /* Return true if constraint expression A is less than constraint expression
755    B.  This is just arbitrary, but consistent, in order to give them an
756    ordering.  */
757
758 static bool
759 constraint_expr_less (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
760 {
761   if (a.type == b.type)
762     {
763       if (a.var == b.var)
764         return a.offset < b.offset;
765       else
766         return a.var < b.var;
767     }
768   else
769     return a.type < b.type;
770 }
771
772 /* Return true if constraint A is less than constraint B.  This is just
773    arbitrary, but consistent, in order to give them an ordering.  */
774
775 static bool
776 constraint_less (const constraint_t a, const constraint_t b)
777 {
778   if (constraint_expr_less (a->lhs, b->lhs))
779     return true;
780   else if (constraint_expr_less (b->lhs, a->lhs))
781     return false;
782   else
783     return constraint_expr_less (a->rhs, b->rhs);
784 }
785
786 /* Return true if two constraints A and B are equal.  */
787
788 static bool
789 constraint_equal (struct constraint a, struct constraint b)
790 {
791   return constraint_expr_equal (a.lhs, b.lhs)
792     && constraint_expr_equal (a.rhs, b.rhs);
793 }
794
795
796 /* Find a constraint LOOKFOR in the sorted constraint vector VEC */
797
798 static constraint_t
799 constraint_vec_find (VEC(constraint_t,heap) *vec,
800                      struct constraint lookfor)
801 {
802   unsigned int place;
803   constraint_t found;
804
805   if (vec == NULL)
806     return NULL;
807
808   place = VEC_lower_bound (constraint_t, vec, &lookfor, constraint_less);
809   if (place >= VEC_length (constraint_t, vec))
810     return NULL;
811   found = VEC_index (constraint_t, vec, place);
812   if (!constraint_equal (*found, lookfor))
813     return NULL;
814   return found;
815 }
816
817 /* Union two constraint vectors, TO and FROM.  Put the result in TO.  */
818
819 static void
820 constraint_set_union (VEC(constraint_t,heap) **to,
821                       VEC(constraint_t,heap) **from)
822 {
823   int i;
824   constraint_t c;
825
826   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, *from, i, c); i++)
827     {
828       if (constraint_vec_find (*to, *c) == NULL)
829         {
830           unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, *to, c,
831                                                 constraint_less);
832           VEC_safe_insert (constraint_t, heap, *to, place, c);
833         }
834     }
835 }
836
837 /* Take a solution set SET, add OFFSET to each member of the set, and
838    overwrite SET with the result when done.  */
839
840 static void
841 solution_set_add (bitmap set, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
842 {
843   bitmap result = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
844   unsigned int i;
845   bitmap_iterator bi;
846
847   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
848     {
849       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
850
851       /* If this is a variable with just one field just set its bit
852          in the result.  */
853       if (vi->is_artificial_var
854           || vi->is_unknown_size_var
855           || vi->is_full_var)
856         bitmap_set_bit (result, i);
857       else
858         {
859           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = vi->offset + offset;
860           varinfo_t v = first_vi_for_offset (vi, fieldoffset);
861           /* If the result is outside of the variable use the last field.  */
862           if (!v)
863             {
864               v = vi;
865               while (v->next != NULL)
866                 v = v->next;
867             }
868           bitmap_set_bit (result, v->id);
869           /* If the result is not exactly at fieldoffset include the next
870              field as well.  See get_constraint_for_ptr_offset for more
871              rationale.  */
872           if (v->offset != fieldoffset
873               && v->next != NULL)
874             bitmap_set_bit (result, v->next->id);
875         }
876     }
877
878   bitmap_copy (set, result);
879   BITMAP_FREE (result);
880 }
881
882 /* Union solution sets TO and FROM, and add INC to each member of FROM in the
883    process.  */
884
885 static bool
886 set_union_with_increment  (bitmap to, bitmap from, unsigned HOST_WIDE_INT inc)
887 {
888   if (inc == 0)
889     return bitmap_ior_into (to, from);
890   else
891     {
892       bitmap tmp;
893       bool res;
894
895       tmp = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
896       bitmap_copy (tmp, from);
897       solution_set_add (tmp, inc);
898       res = bitmap_ior_into (to, tmp);
899       BITMAP_FREE (tmp);
900       return res;
901     }
902 }
903
904 /* Insert constraint C into the list of complex constraints for graph
905    node VAR.  */
906
907 static void
908 insert_into_complex (constraint_graph_t graph,
909                      unsigned int var, constraint_t c)
910 {
911   VEC (constraint_t, heap) *complex = graph->complex[var];
912   unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, complex, c,
913                                         constraint_less);
914
915   /* Only insert constraints that do not already exist.  */
916   if (place >= VEC_length (constraint_t, complex)
917       || !constraint_equal (*c, *VEC_index (constraint_t, complex, place)))
918     VEC_safe_insert (constraint_t, heap, graph->complex[var], place, c);
919 }
920
921
922 /* Condense two variable nodes into a single variable node, by moving
923    all associated info from SRC to TO.  */
924
925 static void
926 merge_node_constraints (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
927                         unsigned int from)
928 {
929   unsigned int i;
930   constraint_t c;
931
932   gcc_assert (find (from) == to);
933
934   /* Move all complex constraints from src node into to node  */
935   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, graph->complex[from], i, c); i++)
936     {
937       /* In complex constraints for node src, we may have either
938          a = *src, and *src = a, or an offseted constraint which are
939          always added to the rhs node's constraints.  */
940
941       if (c->rhs.type == DEREF)
942         c->rhs.var = to;
943       else if (c->lhs.type == DEREF)
944         c->lhs.var = to;
945       else
946         c->rhs.var = to;
947     }
948   constraint_set_union (&graph->complex[to], &graph->complex[from]);
949   VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[from]);
950   graph->complex[from] = NULL;
951 }
952
953
954 /* Remove edges involving NODE from GRAPH.  */
955
956 static void
957 clear_edges_for_node (constraint_graph_t graph, unsigned int node)
958 {
959   if (graph->succs[node])
960     BITMAP_FREE (graph->succs[node]);
961 }
962
963 /* Merge GRAPH nodes FROM and TO into node TO.  */
964
965 static void
966 merge_graph_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
967                    unsigned int from)
968 {
969   if (graph->indirect_cycles[from] != -1)
970     {
971       /* If we have indirect cycles with the from node, and we have
972          none on the to node, the to node has indirect cycles from the
973          from node now that they are unified.
974          If indirect cycles exist on both, unify the nodes that they
975          are in a cycle with, since we know they are in a cycle with
976          each other.  */
977       if (graph->indirect_cycles[to] == -1)
978         graph->indirect_cycles[to] = graph->indirect_cycles[from];
979     }
980
981   /* Merge all the successor edges.  */
982   if (graph->succs[from])
983     {
984       if (!graph->succs[to])
985         graph->succs[to] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
986       bitmap_ior_into (graph->succs[to],
987                        graph->succs[from]);
988     }
989
990   clear_edges_for_node (graph, from);
991 }
992
993
994 /* Add an indirect graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
995    it doesn't exist in the graph already.  */
996
997 static void
998 add_implicit_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
999                          unsigned int from)
1000 {
1001   if (to == from)
1002     return;
1003
1004   if (!graph->implicit_preds[to])
1005     graph->implicit_preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1006
1007   if (bitmap_set_bit (graph->implicit_preds[to], from))
1008     stats.num_implicit_edges++;
1009 }
1010
1011 /* Add a predecessor graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1012    it doesn't exist in the graph already.
1013    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1014
1015 static void
1016 add_pred_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1017                      unsigned int from)
1018 {
1019   if (!graph->preds[to])
1020     graph->preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1021   bitmap_set_bit (graph->preds[to], from);
1022 }
1023
1024 /* Add a graph edge to GRAPH, going from FROM to TO if
1025    it doesn't exist in the graph already.
1026    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1027
1028 static bool
1029 add_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1030                 unsigned int from)
1031 {
1032   if (to == from)
1033     {
1034       return false;
1035     }
1036   else
1037     {
1038       bool r = false;
1039
1040       if (!graph->succs[from])
1041         graph->succs[from] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1042       if (bitmap_set_bit (graph->succs[from], to))
1043         {
1044           r = true;
1045           if (to < FIRST_REF_NODE && from < FIRST_REF_NODE)
1046             stats.num_edges++;
1047         }
1048       return r;
1049     }
1050 }
1051
1052
1053 /* Return true if {DEST.SRC} is an existing graph edge in GRAPH.  */
1054
1055 static bool
1056 valid_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int src,
1057                   unsigned int dest)
1058 {
1059   return (graph->succs[dest]
1060           && bitmap_bit_p (graph->succs[dest], src));
1061 }
1062
1063 /* Initialize the constraint graph structure to contain SIZE nodes.  */
1064
1065 static void
1066 init_graph (unsigned int size)
1067 {
1068   unsigned int j;
1069
1070   graph = XCNEW (struct constraint_graph);
1071   graph->size = size;
1072   graph->succs = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1073   graph->indirect_cycles = XNEWVEC (int, graph->size);
1074   graph->rep = XNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1075   graph->complex = XCNEWVEC (VEC(constraint_t, heap) *, size);
1076   graph->pe = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1077   graph->pe_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1078
1079   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1080     {
1081       graph->rep[j] = j;
1082       graph->pe_rep[j] = -1;
1083       graph->indirect_cycles[j] = -1;
1084     }
1085 }
1086
1087 /* Build the constraint graph, adding only predecessor edges right now.  */
1088
1089 static void
1090 build_pred_graph (void)
1091 {
1092   int i;
1093   constraint_t c;
1094   unsigned int j;
1095
1096   graph->implicit_preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1097   graph->preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1098   graph->pointer_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1099   graph->loc_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1100   graph->pointed_by = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1101   graph->points_to = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1102   graph->eq_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1103   graph->direct_nodes = sbitmap_alloc (graph->size);
1104   graph->pt_used = sbitmap_alloc (graph->size);
1105   graph->address_taken = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1106   graph->number_incoming = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1107   sbitmap_zero (graph->direct_nodes);
1108   sbitmap_zero (graph->pt_used);
1109
1110   for (j = 0; j < FIRST_REF_NODE; j++)
1111     {
1112       if (!get_varinfo (j)->is_special_var)
1113         SET_BIT (graph->direct_nodes, j);
1114     }
1115
1116   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1117     graph->eq_rep[j] = -1;
1118
1119   for (j = 0; j < VEC_length (varinfo_t, varmap); j++)
1120     graph->indirect_cycles[j] = -1;
1121
1122   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
1123     {
1124       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
1125       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
1126       unsigned int lhsvar = get_varinfo_fc (lhs.var)->id;
1127       unsigned int rhsvar = get_varinfo_fc (rhs.var)->id;
1128
1129       if (lhs.type == DEREF)
1130         {
1131           /* *x = y.  */
1132           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1133             add_pred_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1134         }
1135       else if (rhs.type == DEREF)
1136         {
1137           /* x = *y */
1138           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1139             add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1140           else
1141             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhsvar);
1142         }
1143       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1144         {
1145           /* x = &y */
1146           if (graph->points_to[lhsvar] == NULL)
1147             graph->points_to[lhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1148           bitmap_set_bit (graph->points_to[lhsvar], rhsvar);
1149
1150           if (graph->pointed_by[rhsvar] == NULL)
1151             graph->pointed_by[rhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1152           bitmap_set_bit (graph->pointed_by[rhsvar], lhsvar);
1153
1154           /* Implicitly, *x = y */
1155           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1156
1157           RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhsvar);
1158           bitmap_set_bit (graph->address_taken, rhsvar);
1159         }
1160       else if (lhsvar > anything_id
1161                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1162         {
1163           /* x = y */
1164           add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1165           /* Implicitly, *x = *y */
1166           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar,
1167                                    FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1168         }
1169       else if (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0)
1170         {
1171           if (rhs.offset != 0)
1172             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhs.var);
1173           else if (lhs.offset != 0)
1174             RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhs.var);
1175         }
1176     }
1177 }
1178
1179 /* Build the constraint graph, adding successor edges.  */
1180
1181 static void
1182 build_succ_graph (void)
1183 {
1184   int i;
1185   constraint_t c;
1186
1187   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
1188     {
1189       struct constraint_expr lhs;
1190       struct constraint_expr rhs;
1191       unsigned int lhsvar;
1192       unsigned int rhsvar;
1193
1194       if (!c)
1195         continue;
1196
1197       lhs = c->lhs;
1198       rhs = c->rhs;
1199       lhsvar = find (get_varinfo_fc (lhs.var)->id);
1200       rhsvar = find (get_varinfo_fc (rhs.var)->id);
1201
1202       if (lhs.type == DEREF)
1203         {
1204           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1205             add_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1206         }
1207       else if (rhs.type == DEREF)
1208         {
1209           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1210             add_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1211         }
1212       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1213         {
1214           /* x = &y */
1215           gcc_assert (find (get_varinfo_fc (rhs.var)->id)
1216                       == get_varinfo_fc (rhs.var)->id);
1217           bitmap_set_bit (get_varinfo (lhsvar)->solution, rhsvar);
1218         }
1219       else if (lhsvar > anything_id
1220                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1221         {
1222           add_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1223         }
1224     }
1225 }
1226
1227
1228 /* Changed variables on the last iteration.  */
1229 static unsigned int changed_count;
1230 static sbitmap changed;
1231
1232 DEF_VEC_I(unsigned);
1233 DEF_VEC_ALLOC_I(unsigned,heap);
1234
1235
1236 /* Strongly Connected Component visitation info.  */
1237
1238 struct scc_info
1239 {
1240   sbitmap visited;
1241   sbitmap deleted;
1242   unsigned int *dfs;
1243   unsigned int *node_mapping;
1244   int current_index;
1245   VEC(unsigned,heap) *scc_stack;
1246 };
1247
1248
1249 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH.
1250    SI is the SCC info to store the information in, and N is the id of current
1251    graph node we are processing.
1252
1253    This is Tarjan's strongly connected component finding algorithm, as
1254    modified by Nuutila to keep only non-root nodes on the stack.
1255    The algorithm can be found in "On finding the strongly connected
1256    connected components in a directed graph" by Esko Nuutila and Eljas
1257    Soisalon-Soininen, in Information Processing Letters volume 49,
1258    number 1, pages 9-14.  */
1259
1260 static void
1261 scc_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1262 {
1263   unsigned int i;
1264   bitmap_iterator bi;
1265   unsigned int my_dfs;
1266
1267   SET_BIT (si->visited, n);
1268   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1269   my_dfs = si->dfs[n];
1270
1271   /* Visit all the successors.  */
1272   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[n], 0, i, bi)
1273     {
1274       unsigned int w;
1275
1276       if (i > LAST_REF_NODE)
1277         break;
1278
1279       w = find (i);
1280       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1281         continue;
1282
1283       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1284         scc_visit (graph, si, w);
1285       {
1286         unsigned int t = find (w);
1287         unsigned int nnode = find (n);
1288         gcc_assert (nnode == n);
1289
1290         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1291           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1292       }
1293     }
1294
1295   /* See if any components have been identified.  */
1296   if (si->dfs[n] == my_dfs)
1297     {
1298       if (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) > 0
1299           && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1300         {
1301           bitmap scc = BITMAP_ALLOC (NULL);
1302           bool have_ref_node = n >= FIRST_REF_NODE;
1303           unsigned int lowest_node;
1304           bitmap_iterator bi;
1305
1306           bitmap_set_bit (scc, n);
1307
1308           while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
1309                  && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1310             {
1311               unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
1312
1313               bitmap_set_bit (scc, w);
1314               if (w >= FIRST_REF_NODE)
1315                 have_ref_node = true;
1316             }
1317
1318           lowest_node = bitmap_first_set_bit (scc);
1319           gcc_assert (lowest_node < FIRST_REF_NODE);
1320
1321           /* Collapse the SCC nodes into a single node, and mark the
1322              indirect cycles.  */
1323           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (scc, 0, i, bi)
1324             {
1325               if (i < FIRST_REF_NODE)
1326                 {
1327                   if (unite (lowest_node, i))
1328                     unify_nodes (graph, lowest_node, i, false);
1329                 }
1330               else
1331                 {
1332                   unite (lowest_node, i);
1333                   graph->indirect_cycles[i - FIRST_REF_NODE] = lowest_node;
1334                 }
1335             }
1336         }
1337       SET_BIT (si->deleted, n);
1338     }
1339   else
1340     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
1341 }
1342
1343 /* Unify node FROM into node TO, updating the changed count if
1344    necessary when UPDATE_CHANGED is true.  */
1345
1346 static void
1347 unify_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to, unsigned int from,
1348              bool update_changed)
1349 {
1350
1351   gcc_assert (to != from && find (to) == to);
1352   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1353     fprintf (dump_file, "Unifying %s to %s\n",
1354              get_varinfo (from)->name,
1355              get_varinfo (to)->name);
1356
1357   if (update_changed)
1358     stats.unified_vars_dynamic++;
1359   else
1360     stats.unified_vars_static++;
1361
1362   merge_graph_nodes (graph, to, from);
1363   merge_node_constraints (graph, to, from);
1364
1365   if (get_varinfo (from)->no_tbaa_pruning)
1366     get_varinfo (to)->no_tbaa_pruning = true;
1367
1368   /* Mark TO as changed if FROM was changed. If TO was already marked
1369      as changed, decrease the changed count.  */
1370
1371   if (update_changed && TEST_BIT (changed, from))
1372     {
1373       RESET_BIT (changed, from);
1374       if (!TEST_BIT (changed, to))
1375         SET_BIT (changed, to);
1376       else
1377         {
1378           gcc_assert (changed_count > 0);
1379           changed_count--;
1380         }
1381     }
1382   if (get_varinfo (from)->solution)
1383     {
1384       /* If the solution changes because of the merging, we need to mark
1385          the variable as changed.  */
1386       if (bitmap_ior_into (get_varinfo (to)->solution,
1387                            get_varinfo (from)->solution))
1388         {
1389           if (update_changed && !TEST_BIT (changed, to))
1390             {
1391               SET_BIT (changed, to);
1392               changed_count++;
1393             }
1394         }
1395       
1396       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->solution);
1397       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->oldsolution);
1398       
1399       if (stats.iterations > 0)
1400         {
1401           BITMAP_FREE (get_varinfo (to)->oldsolution);
1402           get_varinfo (to)->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
1403         }
1404     }
1405   if (valid_graph_edge (graph, to, to))
1406     {
1407       if (graph->succs[to])
1408         bitmap_clear_bit (graph->succs[to], to);
1409     }
1410 }
1411
1412 /* Information needed to compute the topological ordering of a graph.  */
1413
1414 struct topo_info
1415 {
1416   /* sbitmap of visited nodes.  */
1417   sbitmap visited;
1418   /* Array that stores the topological order of the graph, *in
1419      reverse*.  */
1420   VEC(unsigned,heap) *topo_order;
1421 };
1422
1423
1424 /* Initialize and return a topological info structure.  */
1425
1426 static struct topo_info *
1427 init_topo_info (void)
1428 {
1429   size_t size = graph->size;
1430   struct topo_info *ti = XNEW (struct topo_info);
1431   ti->visited = sbitmap_alloc (size);
1432   sbitmap_zero (ti->visited);
1433   ti->topo_order = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1434   return ti;
1435 }
1436
1437
1438 /* Free the topological sort info pointed to by TI.  */
1439
1440 static void
1441 free_topo_info (struct topo_info *ti)
1442 {
1443   sbitmap_free (ti->visited);
1444   VEC_free (unsigned, heap, ti->topo_order);
1445   free (ti);
1446 }
1447
1448 /* Visit the graph in topological order, and store the order in the
1449    topo_info structure.  */
1450
1451 static void
1452 topo_visit (constraint_graph_t graph, struct topo_info *ti,
1453             unsigned int n)
1454 {
1455   bitmap_iterator bi;
1456   unsigned int j;
1457
1458   SET_BIT (ti->visited, n);
1459
1460   if (graph->succs[n])
1461     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->succs[n], 0, j, bi)
1462       {
1463         if (!TEST_BIT (ti->visited, j))
1464           topo_visit (graph, ti, j);
1465       }
1466
1467   VEC_safe_push (unsigned, heap, ti->topo_order, n);
1468 }
1469
1470 /* Return true if variable N + OFFSET is a legal field of N.  */
1471
1472 static bool
1473 type_safe (unsigned int n, unsigned HOST_WIDE_INT *offset)
1474 {
1475   varinfo_t ninfo = get_varinfo (n);
1476
1477   /* For things we've globbed to single variables, any offset into the
1478      variable acts like the entire variable, so that it becomes offset
1479      0.  */
1480   if (ninfo->is_special_var
1481       || ninfo->is_artificial_var
1482       || ninfo->is_unknown_size_var
1483       || ninfo->is_full_var)
1484     {
1485       *offset = 0;
1486       return true;
1487     }
1488   return (get_varinfo (n)->offset + *offset) < get_varinfo (n)->fullsize;
1489 }
1490
1491 /* Process a constraint C that represents x = *y, using DELTA as the
1492    starting solution.  */
1493
1494 static void
1495 do_sd_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c,
1496                   bitmap delta)
1497 {
1498   unsigned int lhs = c->lhs.var;
1499   bool flag = false;
1500   bitmap sol = get_varinfo (lhs)->solution;
1501   unsigned int j;
1502   bitmap_iterator bi;
1503
1504   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1505     {
1506       flag |= bitmap_set_bit (sol, anything_id);
1507       goto done;
1508     }
1509
1510   /* For x = *ESCAPED and x = *CALLUSED we want to compute the
1511      reachability set of the rhs var.  As a pointer to a sub-field
1512      of a variable can also reach all other fields of the variable
1513      we simply have to expand the solution to contain all sub-fields
1514      if one sub-field is contained.  */
1515   if (c->rhs.var == escaped_id
1516       || c->rhs.var == callused_id)
1517     {
1518       bitmap vars = NULL;
1519       /* In a first pass record all variables we need to add all
1520          sub-fields off.  This avoids quadratic behavior.  */
1521       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1522         {
1523           varinfo_t v = get_varinfo (j);
1524           if (v->is_full_var)
1525             continue;
1526
1527           v = lookup_vi_for_tree (v->decl);
1528           if (v->next != NULL)
1529             {
1530               if (vars == NULL)
1531                 vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
1532               bitmap_set_bit (vars, v->id);
1533             }
1534         }
1535       /* In the second pass now do the addition to the solution and
1536          to speed up solving add it to the delta as well.  */
1537       if (vars != NULL)
1538         {
1539           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vars, 0, j, bi)
1540             {
1541               varinfo_t v = get_varinfo (j);
1542               for (; v != NULL; v = v->next)
1543                 {
1544                   if (bitmap_set_bit (sol, v->id))
1545                     {
1546                       flag = true;
1547                       bitmap_set_bit (delta, v->id);
1548                     }
1549                 }
1550             }
1551           BITMAP_FREE (vars);
1552         }
1553     }
1554
1555   /* For each variable j in delta (Sol(y)), add
1556      an edge in the graph from j to x, and union Sol(j) into Sol(x).  */
1557   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1558     {
1559       unsigned HOST_WIDE_INT roffset = c->rhs.offset;
1560       if (type_safe (j, &roffset))
1561         {
1562           varinfo_t v;
1563           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = get_varinfo (j)->offset + roffset;
1564           unsigned int t;
1565
1566           v = first_vi_for_offset (get_varinfo (j), fieldoffset);
1567           /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1568           if (!v)
1569             continue;
1570           t = find (v->id);
1571
1572           /* Adding edges from the special vars is pointless.
1573              They don't have sets that can change.  */
1574           if (get_varinfo (t)->is_special_var)
1575             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1576           /* Merging the solution from ESCAPED needlessly increases
1577              the set.  Use ESCAPED as representative instead.
1578              Same for CALLUSED.  */
1579           else if (get_varinfo (t)->id == escaped_id
1580                    || get_varinfo (t)->id == callused_id)
1581             flag |= bitmap_set_bit (sol, get_varinfo (t)->id);
1582           else if (add_graph_edge (graph, lhs, t))
1583             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1584         }
1585     }
1586
1587 done:
1588   /* If the LHS solution changed, mark the var as changed.  */
1589   if (flag)
1590     {
1591       get_varinfo (lhs)->solution = sol;
1592       if (!TEST_BIT (changed, lhs))
1593         {
1594           SET_BIT (changed, lhs);
1595           changed_count++;
1596         }
1597     }
1598 }
1599
1600 /* Process a constraint C that represents *x = y.  */
1601
1602 static void
1603 do_ds_constraint (constraint_t c, bitmap delta)
1604 {
1605   unsigned int rhs = c->rhs.var;
1606   bitmap sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1607   unsigned int j;
1608   bitmap_iterator bi;
1609
1610  if (bitmap_bit_p (sol, anything_id))
1611    {
1612      EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1613        {
1614          varinfo_t jvi = get_varinfo (j);
1615          unsigned int t;
1616          unsigned int loff = c->lhs.offset;
1617          unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = jvi->offset + loff;
1618          varinfo_t v;
1619
1620          v = get_varinfo (j);
1621          if (!v->is_full_var)
1622            {
1623              v = first_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1624              /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1625              if (!v)
1626                continue;
1627            }
1628          t = find (v->id);
1629
1630          if (bitmap_set_bit (get_varinfo (t)->solution, anything_id)
1631              && !TEST_BIT (changed, t))
1632            {
1633              SET_BIT (changed, t);
1634              changed_count++;
1635            }
1636        }
1637      return;
1638    }
1639
1640   /* For each member j of delta (Sol(x)), add an edge from y to j and
1641      union Sol(y) into Sol(j) */
1642   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1643     {
1644       unsigned HOST_WIDE_INT loff = c->lhs.offset;
1645       if (type_safe (j, &loff) && !(get_varinfo (j)->is_special_var))
1646         {
1647           varinfo_t v;
1648           unsigned int t;
1649           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = get_varinfo (j)->offset + loff;
1650           bitmap tmp;
1651
1652           v = first_vi_for_offset (get_varinfo (j), fieldoffset);
1653           /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1654           if (!v)
1655             continue;
1656           t = find (v->id);
1657           tmp = get_varinfo (t)->solution;
1658
1659           if (set_union_with_increment (tmp, sol, 0))
1660             {
1661               get_varinfo (t)->solution = tmp;
1662               if (t == rhs)
1663                 sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1664               if (!TEST_BIT (changed, t))
1665                 {
1666                   SET_BIT (changed, t);
1667                   changed_count++;
1668                 }
1669             }
1670         }
1671     }
1672 }
1673
1674 /* Handle a non-simple (simple meaning requires no iteration),
1675    constraint (IE *x = &y, x = *y, *x = y, and x = y with offsets involved).  */
1676
1677 static void
1678 do_complex_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c, bitmap delta)
1679 {
1680   if (c->lhs.type == DEREF)
1681     {
1682       if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
1683         {
1684           gcc_unreachable();
1685         }
1686       else
1687         {
1688           /* *x = y */
1689           do_ds_constraint (c, delta);
1690         }
1691     }
1692   else if (c->rhs.type == DEREF)
1693     {
1694       /* x = *y */
1695       if (!(get_varinfo (c->lhs.var)->is_special_var))
1696         do_sd_constraint (graph, c, delta);
1697     }
1698   else
1699     {
1700       bitmap tmp;
1701       bitmap solution;
1702       bool flag = false;
1703
1704       gcc_assert (c->rhs.type == SCALAR && c->lhs.type == SCALAR);
1705       solution = get_varinfo (c->rhs.var)->solution;
1706       tmp = get_varinfo (c->lhs.var)->solution;
1707
1708       flag = set_union_with_increment (tmp, solution, c->rhs.offset);
1709
1710       if (flag)
1711         {
1712           get_varinfo (c->lhs.var)->solution = tmp;
1713           if (!TEST_BIT (changed, c->lhs.var))
1714             {
1715               SET_BIT (changed, c->lhs.var);
1716               changed_count++;
1717             }
1718         }
1719     }
1720 }
1721
1722 /* Initialize and return a new SCC info structure.  */
1723
1724 static struct scc_info *
1725 init_scc_info (size_t size)
1726 {
1727   struct scc_info *si = XNEW (struct scc_info);
1728   size_t i;
1729
1730   si->current_index = 0;
1731   si->visited = sbitmap_alloc (size);
1732   sbitmap_zero (si->visited);
1733   si->deleted = sbitmap_alloc (size);
1734   sbitmap_zero (si->deleted);
1735   si->node_mapping = XNEWVEC (unsigned int, size);
1736   si->dfs = XCNEWVEC (unsigned int, size);
1737
1738   for (i = 0; i < size; i++)
1739     si->node_mapping[i] = i;
1740
1741   si->scc_stack = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1742   return si;
1743 }
1744
1745 /* Free an SCC info structure pointed to by SI */
1746
1747 static void
1748 free_scc_info (struct scc_info *si)
1749 {
1750   sbitmap_free (si->visited);
1751   sbitmap_free (si->deleted);
1752   free (si->node_mapping);
1753   free (si->dfs);
1754   VEC_free (unsigned, heap, si->scc_stack);
1755   free (si);
1756 }
1757
1758
1759 /* Find indirect cycles in GRAPH that occur, using strongly connected
1760    components, and note them in the indirect cycles map.
1761
1762    This technique comes from Ben Hardekopf and Calvin Lin,
1763    "It Pays to be Lazy: Fast and Accurate Pointer Analysis for Millions of
1764    Lines of Code", submitted to PLDI 2007.  */
1765
1766 static void
1767 find_indirect_cycles (constraint_graph_t graph)
1768 {
1769   unsigned int i;
1770   unsigned int size = graph->size;
1771   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
1772
1773   for (i = 0; i < MIN (LAST_REF_NODE, size); i ++ )
1774     if (!TEST_BIT (si->visited, i) && find (i) == i)
1775       scc_visit (graph, si, i);
1776
1777   free_scc_info (si);
1778 }
1779
1780 /* Compute a topological ordering for GRAPH, and store the result in the
1781    topo_info structure TI.  */
1782
1783 static void
1784 compute_topo_order (constraint_graph_t graph,
1785                     struct topo_info *ti)
1786 {
1787   unsigned int i;
1788   unsigned int size = graph->size;
1789
1790   for (i = 0; i != size; ++i)
1791     if (!TEST_BIT (ti->visited, i) && find (i) == i)
1792       topo_visit (graph, ti, i);
1793 }
1794
1795 /* Structure used to for hash value numbering of pointer equivalence
1796    classes.  */
1797
1798 typedef struct equiv_class_label
1799 {
1800   unsigned int equivalence_class;
1801   bitmap labels;
1802   hashval_t hashcode;
1803 } *equiv_class_label_t;
1804 typedef const struct equiv_class_label *const_equiv_class_label_t;
1805
1806 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->pointer equivalence
1807    classes.  */
1808 static htab_t pointer_equiv_class_table;
1809
1810 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->location equivalence
1811    classes.  */
1812 static htab_t location_equiv_class_table;
1813
1814 /* Hash function for a equiv_class_label_t */
1815
1816 static hashval_t
1817 equiv_class_label_hash (const void *p)
1818 {
1819   const_equiv_class_label_t const ecl = (const_equiv_class_label_t) p;
1820   return ecl->hashcode;
1821 }
1822
1823 /* Equality function for two equiv_class_label_t's.  */
1824
1825 static int
1826 equiv_class_label_eq (const void *p1, const void *p2)
1827 {
1828   const_equiv_class_label_t const eql1 = (const_equiv_class_label_t) p1;
1829   const_equiv_class_label_t const eql2 = (const_equiv_class_label_t) p2;
1830   return bitmap_equal_p (eql1->labels, eql2->labels);
1831 }
1832
1833 /* Lookup a equivalence class in TABLE by the bitmap of LABELS it
1834    contains.  */
1835
1836 static unsigned int
1837 equiv_class_lookup (htab_t table, bitmap labels)
1838 {
1839   void **slot;
1840   struct equiv_class_label ecl;
1841
1842   ecl.labels = labels;
1843   ecl.hashcode = bitmap_hash (labels);
1844
1845   slot = htab_find_slot_with_hash (table, &ecl,
1846                                    ecl.hashcode, NO_INSERT);
1847   if (!slot)
1848     return 0;
1849   else
1850     return ((equiv_class_label_t) *slot)->equivalence_class;
1851 }
1852
1853
1854 /* Add an equivalence class named EQUIVALENCE_CLASS with labels LABELS
1855    to TABLE.  */
1856
1857 static void
1858 equiv_class_add (htab_t table, unsigned int equivalence_class,
1859                  bitmap labels)
1860 {
1861   void **slot;
1862   equiv_class_label_t ecl = XNEW (struct equiv_class_label);
1863
1864   ecl->labels = labels;
1865   ecl->equivalence_class = equivalence_class;
1866   ecl->hashcode = bitmap_hash (labels);
1867
1868   slot = htab_find_slot_with_hash (table, ecl,
1869                                    ecl->hashcode, INSERT);
1870   gcc_assert (!*slot);
1871   *slot = (void *) ecl;
1872 }
1873
1874 /* Perform offline variable substitution.
1875
1876    This is a worst case quadratic time way of identifying variables
1877    that must have equivalent points-to sets, including those caused by
1878    static cycles, and single entry subgraphs, in the constraint graph.
1879
1880    The technique is described in "Exploiting Pointer and Location
1881    Equivalence to Optimize Pointer Analysis. In the 14th International
1882    Static Analysis Symposium (SAS), August 2007."  It is known as the
1883    "HU" algorithm, and is equivalent to value numbering the collapsed
1884    constraint graph including evaluating unions.
1885
1886    The general method of finding equivalence classes is as follows:
1887    Add fake nodes (REF nodes) and edges for *a = b and a = *b constraints.
1888    Initialize all non-REF nodes to be direct nodes.
1889    For each constraint a = a U {b}, we set pts(a) = pts(a) u {fresh
1890    variable}
1891    For each constraint containing the dereference, we also do the same
1892    thing.
1893
1894    We then compute SCC's in the graph and unify nodes in the same SCC,
1895    including pts sets.
1896
1897    For each non-collapsed node x:
1898     Visit all unvisited explicit incoming edges.
1899     Ignoring all non-pointers, set pts(x) = Union of pts(a) for y
1900     where y->x.
1901     Lookup the equivalence class for pts(x).
1902      If we found one, equivalence_class(x) = found class.
1903      Otherwise, equivalence_class(x) = new class, and new_class is
1904     added to the lookup table.
1905
1906    All direct nodes with the same equivalence class can be replaced
1907    with a single representative node.
1908    All unlabeled nodes (label == 0) are not pointers and all edges
1909    involving them can be eliminated.
1910    We perform these optimizations during rewrite_constraints
1911
1912    In addition to pointer equivalence class finding, we also perform
1913    location equivalence class finding.  This is the set of variables
1914    that always appear together in points-to sets.  We use this to
1915    compress the size of the points-to sets.  */
1916
1917 /* Current maximum pointer equivalence class id.  */
1918 static int pointer_equiv_class;
1919
1920 /* Current maximum location equivalence class id.  */
1921 static int location_equiv_class;
1922
1923 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH,
1924    and label it's nodes with DFS numbers.  */
1925
1926 static void
1927 condense_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1928 {
1929   unsigned int i;
1930   bitmap_iterator bi;
1931   unsigned int my_dfs;
1932
1933   gcc_assert (si->node_mapping[n] == n);
1934   SET_BIT (si->visited, n);
1935   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1936   my_dfs = si->dfs[n];
1937
1938   /* Visit all the successors.  */
1939   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
1940     {
1941       unsigned int w = si->node_mapping[i];
1942
1943       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1944         continue;
1945
1946       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1947         condense_visit (graph, si, w);
1948       {
1949         unsigned int t = si->node_mapping[w];
1950         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
1951         gcc_assert (nnode == n);
1952
1953         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1954           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1955       }
1956     }
1957
1958   /* Visit all the implicit predecessors.  */
1959   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->implicit_preds[n], 0, i, bi)
1960     {
1961       unsigned int w = si->node_mapping[i];
1962
1963       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1964         continue;
1965
1966       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1967         condense_visit (graph, si, w);
1968       {
1969         unsigned int t = si->node_mapping[w];
1970         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
1971         gcc_assert (nnode == n);
1972
1973         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1974           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1975       }
1976     }
1977
1978   /* See if any components have been identified.  */
1979   if (si->dfs[n] == my_dfs)
1980     {
1981       while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
1982              && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1983         {
1984           unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
1985           si->node_mapping[w] = n;
1986
1987           if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, w))
1988             RESET_BIT (graph->direct_nodes, n);
1989
1990           /* Unify our nodes.  */
1991           if (graph->preds[w])
1992             {
1993               if (!graph->preds[n])
1994                 graph->preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1995               bitmap_ior_into (graph->preds[n], graph->preds[w]);
1996             }
1997           if (graph->implicit_preds[w])
1998             {
1999               if (!graph->implicit_preds[n])
2000                 graph->implicit_preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2001               bitmap_ior_into (graph->implicit_preds[n],
2002                                graph->implicit_preds[w]);
2003             }
2004           if (graph->points_to[w])
2005             {
2006               if (!graph->points_to[n])
2007                 graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2008               bitmap_ior_into (graph->points_to[n],
2009                                graph->points_to[w]);
2010             }
2011           EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2012             {
2013               unsigned int rep = si->node_mapping[i];
2014               graph->number_incoming[rep]++;
2015             }
2016         }
2017       SET_BIT (si->deleted, n);
2018     }
2019   else
2020     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
2021 }
2022
2023 /* Label pointer equivalences.  */
2024
2025 static void
2026 label_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
2027 {
2028   unsigned int i;
2029   bitmap_iterator bi;
2030   SET_BIT (si->visited, n);
2031
2032   if (!graph->points_to[n])
2033     graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2034
2035   /* Label and union our incoming edges's points to sets.  */
2036   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2037     {
2038       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2039       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2040         label_visit (graph, si, w);
2041
2042       /* Skip unused edges  */
2043       if (w == n || graph->pointer_label[w] == 0)
2044         {
2045           graph->number_incoming[w]--;
2046           continue;
2047         }
2048       if (graph->points_to[w])
2049         bitmap_ior_into(graph->points_to[n], graph->points_to[w]);
2050
2051       /* If all incoming edges to w have been processed and
2052          graph->points_to[w] was not stored in the hash table, we can
2053          free it.  */
2054       graph->number_incoming[w]--;
2055       if (!graph->number_incoming[w] && !TEST_BIT (graph->pt_used, w))
2056         {
2057           BITMAP_FREE (graph->points_to[w]);
2058         }
2059     }
2060   /* Indirect nodes get fresh variables.  */
2061   if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, n))
2062     bitmap_set_bit (graph->points_to[n], FIRST_REF_NODE + n);
2063
2064   if (!bitmap_empty_p (graph->points_to[n]))
2065     {
2066       unsigned int label = equiv_class_lookup (pointer_equiv_class_table,
2067                                                graph->points_to[n]);
2068       if (!label)
2069         {
2070           SET_BIT (graph->pt_used, n);
2071           label = pointer_equiv_class++;
2072           equiv_class_add (pointer_equiv_class_table,
2073                            label, graph->points_to[n]);
2074         }
2075       graph->pointer_label[n] = label;
2076     }
2077 }
2078
2079 /* Perform offline variable substitution, discovering equivalence
2080    classes, and eliminating non-pointer variables.  */
2081
2082 static struct scc_info *
2083 perform_var_substitution (constraint_graph_t graph)
2084 {
2085   unsigned int i;
2086   unsigned int size = graph->size;
2087   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
2088
2089   bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2090   pointer_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2091                                            equiv_class_label_eq, free);
2092   location_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2093                                             equiv_class_label_eq, free);
2094   pointer_equiv_class = 1;
2095   location_equiv_class = 1;
2096
2097   /* Condense the nodes, which means to find SCC's, count incoming
2098      predecessors, and unite nodes in SCC's.  */
2099   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2100     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2101       condense_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2102
2103   sbitmap_zero (si->visited);
2104   /* Actually the label the nodes for pointer equivalences  */
2105   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2106     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2107       label_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2108
2109   /* Calculate location equivalence labels.  */
2110   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2111     {
2112       bitmap pointed_by;
2113       bitmap_iterator bi;
2114       unsigned int j;
2115       unsigned int label;
2116
2117       if (!graph->pointed_by[i])
2118         continue;
2119       pointed_by = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
2120
2121       /* Translate the pointed-by mapping for pointer equivalence
2122          labels.  */
2123       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->pointed_by[i], 0, j, bi)
2124         {
2125           bitmap_set_bit (pointed_by,
2126                           graph->pointer_label[si->node_mapping[j]]);
2127         }
2128       /* The original pointed_by is now dead.  */
2129       BITMAP_FREE (graph->pointed_by[i]);
2130
2131       /* Look up the location equivalence label if one exists, or make
2132          one otherwise.  */
2133       label = equiv_class_lookup (location_equiv_class_table,
2134                                   pointed_by);
2135       if (label == 0)
2136         {
2137           label = location_equiv_class++;
2138           equiv_class_add (location_equiv_class_table,
2139                            label, pointed_by);
2140         }
2141       else
2142         {
2143           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2144             fprintf (dump_file, "Found location equivalence for node %s\n",
2145                      get_varinfo (i)->name);
2146           BITMAP_FREE (pointed_by);
2147         }
2148       graph->loc_label[i] = label;
2149
2150     }
2151
2152   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2153     for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2154       {
2155         bool direct_node = TEST_BIT (graph->direct_nodes, i);
2156         fprintf (dump_file,
2157                  "Equivalence classes for %s node id %d:%s are pointer: %d"
2158                  ", location:%d\n",
2159                  direct_node ? "Direct node" : "Indirect node", i,
2160                  get_varinfo (i)->name,
2161                  graph->pointer_label[si->node_mapping[i]],
2162                  graph->loc_label[si->node_mapping[i]]);
2163       }
2164
2165   /* Quickly eliminate our non-pointer variables.  */
2166
2167   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2168     {
2169       unsigned int node = si->node_mapping[i];
2170
2171       if (graph->pointer_label[node] == 0)
2172         {
2173           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2174             fprintf (dump_file,
2175                      "%s is a non-pointer variable, eliminating edges.\n",
2176                      get_varinfo (node)->name);
2177           stats.nonpointer_vars++;
2178           clear_edges_for_node (graph, node);
2179         }
2180     }
2181
2182   return si;
2183 }
2184
2185 /* Free information that was only necessary for variable
2186    substitution.  */
2187
2188 static void
2189 free_var_substitution_info (struct scc_info *si)
2190 {
2191   free_scc_info (si);
2192   free (graph->pointer_label);
2193   free (graph->loc_label);
2194   free (graph->pointed_by);
2195   free (graph->points_to);
2196   free (graph->number_incoming);
2197   free (graph->eq_rep);
2198   sbitmap_free (graph->direct_nodes);
2199   sbitmap_free (graph->pt_used);
2200   htab_delete (pointer_equiv_class_table);
2201   htab_delete (location_equiv_class_table);
2202   bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2203 }
2204
2205 /* Return an existing node that is equivalent to NODE, which has
2206    equivalence class LABEL, if one exists.  Return NODE otherwise.  */
2207
2208 static unsigned int
2209 find_equivalent_node (constraint_graph_t graph,
2210                       unsigned int node, unsigned int label)
2211 {
2212   /* If the address version of this variable is unused, we can
2213      substitute it for anything else with the same label.
2214      Otherwise, we know the pointers are equivalent, but not the
2215      locations, and we can unite them later.  */
2216
2217   if (!bitmap_bit_p (graph->address_taken, node))
2218     {
2219       gcc_assert (label < graph->size);
2220
2221       if (graph->eq_rep[label] != -1)
2222         {
2223           /* Unify the two variables since we know they are equivalent.  */
2224           if (unite (graph->eq_rep[label], node))
2225             unify_nodes (graph, graph->eq_rep[label], node, false);
2226           return graph->eq_rep[label];
2227         }
2228       else
2229         {
2230           graph->eq_rep[label] = node;
2231           graph->pe_rep[label] = node;
2232         }
2233     }
2234   else
2235     {
2236       gcc_assert (label < graph->size);
2237       graph->pe[node] = label;
2238       if (graph->pe_rep[label] == -1)
2239         graph->pe_rep[label] = node;
2240     }
2241
2242   return node;
2243 }
2244
2245 /* Unite pointer equivalent but not location equivalent nodes in
2246    GRAPH.  This may only be performed once variable substitution is
2247    finished.  */
2248
2249 static void
2250 unite_pointer_equivalences (constraint_graph_t graph)
2251 {
2252   unsigned int i;
2253
2254   /* Go through the pointer equivalences and unite them to their
2255      representative, if they aren't already.  */
2256   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2257     {
2258       unsigned int label = graph->pe[i];
2259       if (label)
2260         {
2261           int label_rep = graph->pe_rep[label];
2262           
2263           if (label_rep == -1)
2264             continue;
2265           
2266           label_rep = find (label_rep);
2267           if (label_rep >= 0 && unite (label_rep, find (i)))
2268             unify_nodes (graph, label_rep, i, false);
2269         }
2270     }
2271 }
2272
2273 /* Move complex constraints to the GRAPH nodes they belong to.  */
2274
2275 static void
2276 move_complex_constraints (constraint_graph_t graph)
2277 {
2278   int i;
2279   constraint_t c;
2280
2281   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
2282     {
2283       if (c)
2284         {
2285           struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2286           struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2287
2288           if (lhs.type == DEREF)
2289             {
2290               insert_into_complex (graph, lhs.var, c);
2291             }
2292           else if (rhs.type == DEREF)
2293             {
2294               if (!(get_varinfo (lhs.var)->is_special_var))
2295                 insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2296             }
2297           else if (rhs.type != ADDRESSOF && lhs.var > anything_id
2298                    && (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0))
2299             {
2300               insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2301             }
2302         }
2303     }
2304 }
2305
2306
2307 /* Optimize and rewrite complex constraints while performing
2308    collapsing of equivalent nodes.  SI is the SCC_INFO that is the
2309    result of perform_variable_substitution.  */
2310
2311 static void
2312 rewrite_constraints (constraint_graph_t graph,
2313                      struct scc_info *si)
2314 {
2315   int i;
2316   unsigned int j;
2317   constraint_t c;
2318
2319   for (j = 0; j < graph->size; j++)
2320     gcc_assert (find (j) == j);
2321
2322   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
2323     {
2324       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2325       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2326       unsigned int lhsvar = find (get_varinfo_fc (lhs.var)->id);
2327       unsigned int rhsvar = find (get_varinfo_fc (rhs.var)->id);
2328       unsigned int lhsnode, rhsnode;
2329       unsigned int lhslabel, rhslabel;
2330
2331       lhsnode = si->node_mapping[lhsvar];
2332       rhsnode = si->node_mapping[rhsvar];
2333       lhslabel = graph->pointer_label[lhsnode];
2334       rhslabel = graph->pointer_label[rhsnode];
2335
2336       /* See if it is really a non-pointer variable, and if so, ignore
2337          the constraint.  */
2338       if (lhslabel == 0)
2339         {
2340           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2341             {
2342               
2343               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2344                        "ignoring constraint:",
2345                        get_varinfo (lhs.var)->name);
2346               dump_constraint (dump_file, c);
2347             }
2348           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2349           continue;
2350         }
2351
2352       if (rhslabel == 0)
2353         {
2354           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2355             {
2356               
2357               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2358                        "ignoring constraint:",
2359                        get_varinfo (rhs.var)->name);
2360               dump_constraint (dump_file, c);
2361             }
2362           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2363           continue;
2364         }
2365
2366       lhsvar = find_equivalent_node (graph, lhsvar, lhslabel);
2367       rhsvar = find_equivalent_node (graph, rhsvar, rhslabel);
2368       c->lhs.var = lhsvar;
2369       c->rhs.var = rhsvar;
2370
2371     }
2372 }
2373
2374 /* Eliminate indirect cycles involving NODE.  Return true if NODE was
2375    part of an SCC, false otherwise.  */
2376
2377 static bool
2378 eliminate_indirect_cycles (unsigned int node)
2379 {
2380   if (graph->indirect_cycles[node] != -1
2381       && !bitmap_empty_p (get_varinfo (node)->solution))
2382     {
2383       unsigned int i;
2384       VEC(unsigned,heap) *queue = NULL;
2385       int queuepos;
2386       unsigned int to = find (graph->indirect_cycles[node]);
2387       bitmap_iterator bi;
2388
2389       /* We can't touch the solution set and call unify_nodes
2390          at the same time, because unify_nodes is going to do
2391          bitmap unions into it. */
2392
2393       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (get_varinfo (node)->solution, 0, i, bi)
2394         {
2395           if (find (i) == i && i != to)
2396             {
2397               if (unite (to, i))
2398                 VEC_safe_push (unsigned, heap, queue, i);
2399             }
2400         }
2401
2402       for (queuepos = 0;
2403            VEC_iterate (unsigned, queue, queuepos, i);
2404            queuepos++)
2405         {
2406           unify_nodes (graph, to, i, true);
2407         }
2408       VEC_free (unsigned, heap, queue);
2409       return true;
2410     }
2411   return false;
2412 }
2413
2414 /* Solve the constraint graph GRAPH using our worklist solver.
2415    This is based on the PW* family of solvers from the "Efficient Field
2416    Sensitive Pointer Analysis for C" paper.
2417    It works by iterating over all the graph nodes, processing the complex
2418    constraints and propagating the copy constraints, until everything stops
2419    changed.  This corresponds to steps 6-8 in the solving list given above.  */
2420
2421 static void
2422 solve_graph (constraint_graph_t graph)
2423 {
2424   unsigned int size = graph->size;
2425   unsigned int i;
2426   bitmap pts;
2427
2428   changed_count = 0;
2429   changed = sbitmap_alloc (size);
2430   sbitmap_zero (changed);
2431
2432   /* Mark all initial non-collapsed nodes as changed.  */
2433   for (i = 0; i < size; i++)
2434     {
2435       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
2436       if (find (i) == i && !bitmap_empty_p (ivi->solution)
2437           && ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
2438               || VEC_length (constraint_t, graph->complex[i]) > 0))
2439         {
2440           SET_BIT (changed, i);
2441           changed_count++;
2442         }
2443     }
2444
2445   /* Allocate a bitmap to be used to store the changed bits.  */
2446   pts = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
2447
2448   while (changed_count > 0)
2449     {
2450       unsigned int i;
2451       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
2452       stats.iterations++;
2453
2454       bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2455
2456       compute_topo_order (graph, ti);
2457
2458       while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
2459         {
2460
2461           i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
2462
2463           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
2464           if (find (i) != i)
2465             continue;
2466
2467           /* In certain indirect cycle cases, we may merge this
2468              variable to another.  */
2469           if (eliminate_indirect_cycles (i) && find (i) != i)
2470             continue;
2471
2472           /* If the node has changed, we need to process the
2473              complex constraints and outgoing edges again.  */
2474           if (TEST_BIT (changed, i))
2475             {
2476               unsigned int j;
2477               constraint_t c;
2478               bitmap solution;
2479               VEC(constraint_t,heap) *complex = graph->complex[i];
2480               bool solution_empty;
2481
2482               RESET_BIT (changed, i);
2483               changed_count--;
2484
2485               /* Compute the changed set of solution bits.  */
2486               bitmap_and_compl (pts, get_varinfo (i)->solution,
2487                                 get_varinfo (i)->oldsolution);
2488
2489               if (bitmap_empty_p (pts))
2490                 continue;
2491
2492               bitmap_ior_into (get_varinfo (i)->oldsolution, pts);
2493
2494               solution = get_varinfo (i)->solution;
2495               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2496
2497               /* Process the complex constraints */
2498               for (j = 0; VEC_iterate (constraint_t, complex, j, c); j++)
2499                 {
2500                   /* XXX: This is going to unsort the constraints in
2501                      some cases, which will occasionally add duplicate
2502                      constraints during unification.  This does not
2503                      affect correctness.  */
2504                   c->lhs.var = find (c->lhs.var);
2505                   c->rhs.var = find (c->rhs.var);
2506
2507                   /* The only complex constraint that can change our
2508                      solution to non-empty, given an empty solution,
2509                      is a constraint where the lhs side is receiving
2510                      some set from elsewhere.  */
2511                   if (!solution_empty || c->lhs.type != DEREF)
2512                     do_complex_constraint (graph, c, pts);
2513                 }
2514
2515               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2516
2517               if (!solution_empty
2518                   /* Do not propagate the ESCAPED/CALLUSED solutions.  */
2519                   && i != escaped_id
2520                   && i != callused_id)
2521                 {
2522                   bitmap_iterator bi;
2523
2524                   /* Propagate solution to all successors.  */
2525                   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i],
2526                                                 0, j, bi)
2527                     {
2528                       bitmap tmp;
2529                       bool flag;
2530
2531                       unsigned int to = find (j);
2532                       tmp = get_varinfo (to)->solution;
2533                       flag = false;
2534
2535                       /* Don't try to propagate to ourselves.  */
2536                       if (to == i)
2537                         continue;
2538
2539                       flag = set_union_with_increment (tmp, pts, 0);
2540
2541                       if (flag)
2542                         {
2543                           get_varinfo (to)->solution = tmp;
2544                           if (!TEST_BIT (changed, to))
2545                             {
2546                               SET_BIT (changed, to);
2547                               changed_count++;
2548                             }
2549                         }
2550                     }
2551                 }
2552             }
2553         }
2554       free_topo_info (ti);
2555       bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2556     }
2557
2558   BITMAP_FREE (pts);
2559   sbitmap_free (changed);
2560   bitmap_obstack_release (&oldpta_obstack);
2561 }
2562
2563 /* Map from trees to variable infos.  */
2564 static struct pointer_map_t *vi_for_tree;
2565
2566
2567 /* Insert ID as the variable id for tree T in the vi_for_tree map.  */
2568
2569 static void
2570 insert_vi_for_tree (tree t, varinfo_t vi)
2571 {
2572   void **slot = pointer_map_insert (vi_for_tree, t);
2573   gcc_assert (vi);
2574   gcc_assert (*slot == NULL);
2575   *slot = vi;
2576 }
2577
2578 /* Find the variable info for tree T in VI_FOR_TREE.  If T does not
2579    exist in the map, return NULL, otherwise, return the varinfo we found.  */
2580
2581 static varinfo_t
2582 lookup_vi_for_tree (tree t)
2583 {
2584   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2585   if (slot == NULL)
2586     return NULL;
2587
2588   return (varinfo_t) *slot;
2589 }
2590
2591 /* Return a printable name for DECL  */
2592
2593 static const char *
2594 alias_get_name (tree decl)
2595 {
2596   const char *res = get_name (decl);
2597   char *temp;
2598   int num_printed = 0;
2599
2600   if (res != NULL)
2601     return res;
2602
2603   res = "NULL";
2604   if (!dump_file)
2605     return res;
2606
2607   if (TREE_CODE (decl) == SSA_NAME)
2608     {
2609       num_printed = asprintf (&temp, "%s_%u",
2610                               alias_get_name (SSA_NAME_VAR (decl)),
2611                               SSA_NAME_VERSION (decl));
2612     }
2613   else if (DECL_P (decl))
2614     {
2615       num_printed = asprintf (&temp, "D.%u", DECL_UID (decl));
2616     }
2617   if (num_printed > 0)
2618     {
2619       res = ggc_strdup (temp);
2620       free (temp);
2621     }
2622   return res;
2623 }
2624
2625 /* Find the variable id for tree T in the map.
2626    If T doesn't exist in the map, create an entry for it and return it.  */
2627
2628 static varinfo_t
2629 get_vi_for_tree (tree t)
2630 {
2631   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2632   if (slot == NULL)
2633     return get_varinfo (create_variable_info_for (t, alias_get_name (t)));
2634
2635   return (varinfo_t) *slot;
2636 }
2637
2638 /* Get a constraint expression for a new temporary variable.  */
2639
2640 static struct constraint_expr
2641 get_constraint_exp_for_temp (tree t)
2642 {
2643   struct constraint_expr cexpr;
2644
2645   gcc_assert (SSA_VAR_P (t));
2646
2647   cexpr.type = SCALAR;
2648   cexpr.var = get_vi_for_tree (t)->id;
2649   cexpr.offset = 0;
2650
2651   return cexpr;
2652 }
2653
2654 /* Get a constraint expression vector from an SSA_VAR_P node.
2655    If address_p is true, the result will be taken its address of.  */
2656
2657 static void
2658 get_constraint_for_ssa_var (tree t, VEC(ce_s, heap) **results, bool address_p)
2659 {
2660   struct constraint_expr cexpr;
2661   varinfo_t vi;
2662
2663   /* We allow FUNCTION_DECLs here even though it doesn't make much sense.  */
2664   gcc_assert (SSA_VAR_P (t) || DECL_P (t));
2665
2666   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
2667      decl.  */
2668   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME
2669       && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == PARM_DECL
2670       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
2671     {
2672       get_constraint_for_ssa_var (SSA_NAME_VAR (t), results, address_p);
2673       return;
2674     }
2675
2676   vi = get_vi_for_tree (t);
2677   cexpr.var = vi->id;
2678   cexpr.type = SCALAR;
2679   cexpr.offset = 0;
2680   /* If we determine the result is "anything", and we know this is readonly,
2681      say it points to readonly memory instead.  */
2682   if (cexpr.var == anything_id && TREE_READONLY (t))
2683     {
2684       gcc_unreachable ();
2685       cexpr.type = ADDRESSOF;
2686       cexpr.var = readonly_id;
2687     }
2688
2689   /* If we are not taking the address of the constraint expr, add all
2690      sub-fiels of the variable as well.  */
2691   if (!address_p)
2692     {
2693       for (; vi; vi = vi->next)
2694         {
2695           cexpr.var = vi->id;
2696           VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2697         }
2698       return;
2699     }
2700
2701   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2702 }
2703
2704 /* Process constraint T, performing various simplifications and then
2705    adding it to our list of overall constraints.  */
2706
2707 static void
2708 process_constraint (constraint_t t)
2709 {
2710   struct constraint_expr rhs = t->rhs;
2711   struct constraint_expr lhs = t->lhs;
2712
2713   gcc_assert (rhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2714   gcc_assert (lhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2715
2716   /* ANYTHING == ANYTHING is pointless.  */
2717   if (lhs.var == anything_id && rhs.var == anything_id)
2718     return;
2719
2720   /* If we have &ANYTHING = something, convert to SOMETHING = &ANYTHING) */
2721   else if (lhs.var == anything_id && lhs.type == ADDRESSOF)
2722     {
2723       rhs = t->lhs;
2724       t->lhs = t->rhs;
2725       t->rhs = rhs;
2726       process_constraint (t);
2727     }
2728   /* This can happen in our IR with things like n->a = *p */
2729   else if (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF && rhs.var != anything_id)
2730     {
2731       /* Split into tmp = *rhs, *lhs = tmp */
2732       tree rhsdecl = get_varinfo (rhs.var)->decl;
2733       tree pointertype = TREE_TYPE (rhsdecl);
2734       tree pointedtotype = TREE_TYPE (pointertype);
2735       tree tmpvar = create_tmp_var_raw (pointedtotype, "doubledereftmp");
2736       struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_for_temp (tmpvar);
2737
2738       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2739       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2740     }
2741   else if (rhs.type == ADDRESSOF && lhs.type == DEREF)
2742     {
2743       /* Split into tmp = &rhs, *lhs = tmp */
2744       tree rhsdecl = get_varinfo (rhs.var)->decl;
2745       tree pointertype = TREE_TYPE (rhsdecl);
2746       tree tmpvar = create_tmp_var_raw (pointertype, "derefaddrtmp");
2747       struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_for_temp (tmpvar);
2748
2749       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2750       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2751     }
2752   else
2753     {
2754       gcc_assert (rhs.type != ADDRESSOF || rhs.offset == 0);
2755       VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, t);
2756     }
2757 }
2758
2759 /* Return true if T is a variable of a type that could contain
2760    pointers.  */
2761
2762 static bool
2763 could_have_pointers (tree t)
2764 {
2765   tree type = TREE_TYPE (t);
2766
2767   if (POINTER_TYPE_P (type)
2768       || AGGREGATE_TYPE_P (type)
2769       || TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
2770     return true;
2771
2772   return false;
2773 }
2774
2775 /* Return the position, in bits, of FIELD_DECL from the beginning of its
2776    structure.  */
2777
2778 static HOST_WIDE_INT
2779 bitpos_of_field (const tree fdecl)
2780 {
2781
2782   if (!host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl), 0)
2783       || !host_integerp (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl), 0))
2784     return -1;
2785
2786   return (TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl)) * 8
2787           + TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl)));
2788 }
2789
2790
2791 /* Get constraint expressions for offsetting PTR by OFFSET.  Stores the
2792    resulting constraint expressions in *RESULTS.  */
2793
2794 static void
2795 get_constraint_for_ptr_offset (tree ptr, tree offset,
2796                                VEC (ce_s, heap) **results)
2797 {
2798   struct constraint_expr *c;
2799   unsigned int j, n;
2800   unsigned HOST_WIDE_INT rhsunitoffset, rhsoffset;
2801
2802   /* If we do not do field-sensitive PTA adding offsets to pointers
2803      does not change the points-to solution.  */
2804   if (!use_field_sensitive)
2805     {
2806       get_constraint_for (ptr, results);
2807       return;
2808     }
2809
2810   /* If the offset is not a non-negative integer constant that fits
2811      in a HOST_WIDE_INT, we have to fall back to a conservative
2812      solution which includes all sub-fields of all pointed-to
2813      variables of ptr.
2814      ???  As we do not have the ability to express this, fall back
2815      to anything.  */
2816   if (!host_integerp (offset, 1))
2817     {
2818       struct constraint_expr temp;
2819       temp.var = anything_id;
2820       temp.type = SCALAR;
2821       temp.offset = 0;
2822       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2823       return;
2824     }
2825
2826   /* Make sure the bit-offset also fits.  */
2827   rhsunitoffset = TREE_INT_CST_LOW (offset);
2828   rhsoffset = rhsunitoffset * BITS_PER_UNIT;
2829   if (rhsunitoffset != rhsoffset / BITS_PER_UNIT)
2830     {
2831       struct constraint_expr temp;
2832       temp.var = anything_id;
2833       temp.type = SCALAR;
2834       temp.offset = 0;
2835       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2836       return;
2837     }
2838
2839   get_constraint_for (ptr, results);
2840   if (rhsoffset == 0)
2841     return;
2842
2843   /* As we are eventually appending to the solution do not use
2844      VEC_iterate here.  */
2845   n = VEC_length (ce_s, *results);
2846   for (j = 0; j < n; j++)
2847     {
2848       varinfo_t curr;
2849       c = VEC_index (ce_s, *results, j);
2850       curr = get_varinfo (c->var);
2851
2852       if (c->type == ADDRESSOF
2853           && !curr->is_full_var)
2854         {
2855           varinfo_t temp, curr = get_varinfo (c->var);
2856
2857           /* Search the sub-field which overlaps with the
2858              pointed-to offset.  As we deal with positive offsets
2859              only, we can start the search from the current variable.  */
2860           temp = first_vi_for_offset (curr, curr->offset + rhsoffset);
2861
2862           /* If the result is outside of the variable we have to provide
2863              a conservative result, as the variable is still reachable
2864              from the resulting pointer (even though it technically
2865              cannot point to anything).  The last sub-field is such
2866              a conservative result.
2867              ???  If we always had a sub-field for &object + 1 then
2868              we could represent this in a more precise way.  */
2869           if (temp == NULL)
2870             {
2871               temp = curr;
2872               while (temp->next != NULL)
2873                 temp = temp->next;
2874               continue;
2875             }
2876
2877           /* If the found variable is not exactly at the pointed to
2878              result, we have to include the next variable in the
2879              solution as well.  Otherwise two increments by offset / 2
2880              do not result in the same or a conservative superset
2881              solution.  */
2882           if (temp->offset != curr->offset + rhsoffset
2883               && temp->next != NULL)
2884             {
2885               struct constraint_expr c2;
2886               c2.var = temp->next->id;
2887               c2.type = ADDRESSOF;
2888               c2.offset = 0;
2889               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &c2);
2890             }
2891           c->var = temp->id;
2892           c->offset = 0;
2893         }
2894       else if (c->type == ADDRESSOF
2895                /* If this varinfo represents a full variable just use it.  */
2896                && curr->is_full_var)
2897         c->offset = 0;
2898       else
2899         c->offset = rhsoffset;
2900     }
2901 }
2902
2903
2904 /* Given a COMPONENT_REF T, return the constraint_expr vector for it.
2905    If address_p is true the result will be taken its address of.  */
2906
2907 static void
2908 get_constraint_for_component_ref (tree t, VEC(ce_s, heap) **results,
2909                                   bool address_p)
2910 {
2911   tree orig_t = t;
2912   HOST_WIDE_INT bitsize = -1;
2913   HOST_WIDE_INT bitmaxsize = -1;
2914   HOST_WIDE_INT bitpos;
2915   tree forzero;
2916   struct constraint_expr *result;
2917
2918   /* Some people like to do cute things like take the address of
2919      &0->a.b */
2920   forzero = t;
2921   while (!SSA_VAR_P (forzero) && !CONSTANT_CLASS_P (forzero))
2922     forzero = TREE_OPERAND (forzero, 0);
2923
2924   if (CONSTANT_CLASS_P (forzero) && integer_zerop (forzero))
2925     {
2926       struct constraint_expr temp;
2927
2928       temp.offset = 0;
2929       temp.var = integer_id;
2930       temp.type = SCALAR;
2931       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2932       return;
2933     }
2934
2935   t = get_ref_base_and_extent (t, &bitpos, &bitsize, &bitmaxsize);
2936
2937   /* Pretend to take the address of the base, we'll take care of
2938      adding the required subset of sub-fields below.  */
2939   get_constraint_for_1 (t, results, true);
2940   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 1);
2941   result = VEC_last (ce_s, *results);
2942
2943   /* This can also happen due to weird offsetof type macros.  */
2944   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR && result->type == ADDRESSOF)
2945     result->type = SCALAR;
2946
2947   if (result->type == SCALAR
2948       && get_varinfo (result->var)->is_full_var)
2949     /* For single-field vars do not bother about the offset.  */
2950     result->offset = 0;
2951   else if (result->type == SCALAR)
2952     {
2953       /* In languages like C, you can access one past the end of an
2954          array.  You aren't allowed to dereference it, so we can
2955          ignore this constraint. When we handle pointer subtraction,
2956          we may have to do something cute here.  */
2957
2958       if ((unsigned HOST_WIDE_INT)bitpos < get_varinfo (result->var)->fullsize
2959           && bitmaxsize != 0)
2960         {
2961           /* It's also not true that the constraint will actually start at the
2962              right offset, it may start in some padding.  We only care about
2963              setting the constraint to the first actual field it touches, so
2964              walk to find it.  */
2965           struct constraint_expr cexpr = *result;
2966           varinfo_t curr;
2967           VEC_pop (ce_s, *results);
2968           cexpr.offset = 0;
2969           for (curr = get_varinfo (cexpr.var); curr; curr = curr->next)
2970             {
2971               if (ranges_overlap_p (curr->offset, curr->size,
2972                                     bitpos, bitmaxsize))
2973                 {
2974                   cexpr.var = curr->id;
2975                   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2976                   if (address_p)
2977                     break;
2978                 }
2979             }
2980           /* If we are going to take the address of this field then
2981              to be able to compute reachability correctly add at least
2982              the last field of the variable.  */
2983           if (address_p
2984               && VEC_length (ce_s, *results) == 0)
2985             {
2986               curr = get_varinfo (cexpr.var);
2987               while (curr->next != NULL)
2988                 curr = curr->next;
2989               cexpr.var = curr->id;
2990               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2991             }
2992           else
2993             /* Assert that we found *some* field there. The user couldn't be
2994                accessing *only* padding.  */
2995             /* Still the user could access one past the end of an array
2996                embedded in a struct resulting in accessing *only* padding.  */
2997             gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) >= 1
2998                         || ref_contains_array_ref (orig_t));
2999         }
3000       else if (bitmaxsize == 0)
3001         {
3002           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3003             fprintf (dump_file, "Access to zero-sized part of variable,"
3004                      "ignoring\n");
3005         }
3006       else
3007         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3008           fprintf (dump_file, "Access to past the end of variable, ignoring\n");
3009     }
3010   else if (bitmaxsize == -1)
3011     {
3012       /* We can't handle DEREF constraints with unknown size, we'll
3013          get the wrong answer.  Punt and return anything.  */
3014       result->var = anything_id;
3015       result->offset = 0;
3016     }
3017   else
3018     result->offset = bitpos;
3019 }
3020
3021
3022 /* Dereference the constraint expression CONS, and return the result.
3023    DEREF (ADDRESSOF) = SCALAR
3024    DEREF (SCALAR) = DEREF
3025    DEREF (DEREF) = (temp = DEREF1; result = DEREF(temp))
3026    This is needed so that we can handle dereferencing DEREF constraints.  */
3027
3028 static void
3029 do_deref (VEC (ce_s, heap) **constraints)
3030 {
3031   struct constraint_expr *c;
3032   unsigned int i = 0;
3033
3034   for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, *constraints, i, c); i++)
3035     {
3036       if (c->type == SCALAR)
3037         c->type = DEREF;
3038       else if (c->type == ADDRESSOF)
3039         c->type = SCALAR;
3040       else if (c->type == DEREF)
3041         {
3042           tree tmpvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "dereftmp");
3043           struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_for_temp (tmpvar);
3044           process_constraint (new_constraint (tmplhs, *c));
3045           c->var = tmplhs.var;
3046         }
3047       else
3048         gcc_unreachable ();
3049     }
3050 }
3051
3052 /* Given a tree T, return the constraint expression for it.  */
3053
3054 static void
3055 get_constraint_for_1 (tree t, VEC (ce_s, heap) **results, bool address_p)
3056 {
3057   struct constraint_expr temp;
3058
3059   /* x = integer is all glommed to a single variable, which doesn't
3060      point to anything by itself.  That is, of course, unless it is an
3061      integer constant being treated as a pointer, in which case, we
3062      will return that this is really the addressof anything.  This
3063      happens below, since it will fall into the default case. The only
3064      case we know something about an integer treated like a pointer is
3065      when it is the NULL pointer, and then we just say it points to
3066      NULL.  */
3067   if (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST
3068       && integer_zerop (t))
3069     {
3070       temp.var = nothing_id;
3071       temp.type = ADDRESSOF;
3072       temp.offset = 0;
3073       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3074       return;
3075     }
3076
3077   /* String constants are read-only.  */
3078   if (TREE_CODE (t) == STRING_CST)
3079     {
3080       temp.var = readonly_id;
3081       temp.type = SCALAR;
3082       temp.offset = 0;
3083       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3084       return;
3085     }
3086
3087   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
3088     {
3089     case tcc_expression:
3090     case tcc_vl_exp:
3091       {
3092         switch (TREE_CODE (t))
3093           {
3094           case ADDR_EXPR:
3095             {
3096               struct constraint_expr *c;
3097               unsigned int i;
3098               tree exp = TREE_OPERAND (t, 0);
3099
3100               get_constraint_for_1 (exp, results, true);
3101
3102               for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, *results, i, c); i++)
3103                 {
3104                   if (c->type == DEREF)
3105                     c->type = SCALAR;
3106                   else
3107                     c->type = ADDRESSOF;
3108                 }
3109               return;
3110             }
3111             break;
3112           case CALL_EXPR:
3113             /* XXX: In interprocedural mode, if we didn't have the
3114                body, we would need to do *each pointer argument =
3115                &ANYTHING added.  */
3116             if (call_expr_flags (t) & (ECF_MALLOC | ECF_MAY_BE_ALLOCA))
3117               {
3118                 varinfo_t vi;
3119                 tree heapvar = heapvar_lookup (t);
3120
3121                 if (heapvar == NULL)
3122                   {
3123                     heapvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "HEAP");
3124                     DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
3125                     get_var_ann (heapvar)->is_heapvar = 1;
3126                     if (gimple_referenced_vars (cfun))
3127                       add_referenced_var (heapvar);
3128                     heapvar_insert (t, heapvar);
3129                   }
3130
3131                 temp.var = create_variable_info_for (heapvar,
3132                                                      alias_get_name (heapvar));
3133
3134                 vi = get_varinfo (temp.var);
3135                 vi->is_artificial_var = 1;
3136                 vi->is_heap_var = 1;
3137                 temp.type = ADDRESSOF;
3138                 temp.offset = 0;
3139                 VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3140                 return;
3141               }
3142             break;
3143           default:;
3144           }
3145         break;
3146       }
3147     case tcc_reference:
3148       {
3149         switch (TREE_CODE (t))
3150           {
3151           case INDIRECT_REF:
3152             {
3153               get_constraint_for_1 (TREE_OPERAND (t, 0), results, address_p);
3154               do_deref (results);
3155               return;
3156             }
3157           case ARRAY_REF:
3158           case ARRAY_RANGE_REF:
3159           case COMPONENT_REF:
3160             get_constraint_for_component_ref (t, results, address_p);
3161             return;
3162           default:;
3163           }
3164         break;
3165       }
3166     case tcc_unary:
3167       {
3168         switch (TREE_CODE (t))
3169           {
3170           CASE_CONVERT:
3171             {
3172               tree op = TREE_OPERAND (t, 0);
3173
3174               /* Cast from non-pointer to pointers are bad news for us.
3175                  Anything else, we see through */
3176               if (!(POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
3177                     && ! POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))))
3178                 {
3179                   get_constraint_for_1 (op, results, address_p);
3180                   return;
3181                 }
3182
3183               /* FALLTHRU  */
3184             }
3185           default:;
3186           }
3187         break;
3188       }
3189     case tcc_binary:
3190       {
3191         if (TREE_CODE (t) == POINTER_PLUS_EXPR)
3192           {
3193             get_constraint_for_ptr_offset (TREE_OPERAND (t, 0),
3194                                            TREE_OPERAND (t, 1), results);
3195             return;
3196           }
3197         break;
3198       }
3199     case tcc_exceptional:
3200       {
3201         switch (TREE_CODE (t))
3202           {
3203           case PHI_NODE:
3204             {
3205               get_constraint_for_1 (PHI_RESULT (t), results, address_p);
3206               return;
3207             }
3208           case SSA_NAME:
3209             {
3210               get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3211               return;
3212             }
3213           default:;
3214           }
3215         break;
3216       }
3217     case tcc_declaration:
3218       {
3219         get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3220         return;
3221       }
3222     default:;
3223     }
3224
3225   /* The default fallback is a constraint from anything.  */
3226   temp.type = ADDRESSOF;
3227   temp.var = anything_id;
3228   temp.offset = 0;
3229   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3230 }
3231
3232 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it.  */
3233
3234 static void
3235 get_constraint_for (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3236 {
3237   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 0);
3238
3239   get_constraint_for_1 (t, results, false);
3240 }
3241
3242 /* Handle the structure copy case where we have a simple structure copy
3243    between LHS and RHS that is of SIZE (in bits)
3244
3245    For each field of the lhs variable (lhsfield)
3246      For each field of the rhs variable at lhsfield.offset (rhsfield)
3247        add the constraint lhsfield = rhsfield
3248
3249    If we fail due to some kind of type unsafety or other thing we
3250    can't handle, return false.  We expect the caller to collapse the
3251    variable in that case.  */
3252
3253 static bool
3254 do_simple_structure_copy (const struct constraint_expr lhs,
3255                           const struct constraint_expr rhs,
3256                           const unsigned HOST_WIDE_INT size)
3257 {
3258   varinfo_t p = get_varinfo (lhs.var);
3259   unsigned HOST_WIDE_INT pstart, last;
3260   pstart = p->offset;
3261   last = p->offset + size;
3262   for (; p && p->offset < last; p = p->next)
3263     {
3264       varinfo_t q;
3265       struct constraint_expr templhs = lhs;
3266       struct constraint_expr temprhs = rhs;
3267       unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset;
3268
3269       templhs.var = p->id;
3270       q = get_varinfo (temprhs.var);
3271       fieldoffset = p->offset - pstart;
3272       q = first_vi_for_offset (q, q->offset + fieldoffset);
3273       if (!q)
3274         return false;
3275       temprhs.var = q->id;
3276       process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3277     }
3278   return true;
3279 }
3280
3281
3282 /* Handle the structure copy case where we have a  structure copy between a
3283    aggregate on the LHS and a dereference of a pointer on the RHS
3284    that is of SIZE (in bits)
3285
3286    For each field of the lhs variable (lhsfield)
3287        rhs.offset = lhsfield->offset
3288        add the constraint lhsfield = rhs
3289 */
3290
3291 static void
3292 do_rhs_deref_structure_copy (const struct constraint_expr lhs,
3293                              const struct constraint_expr rhs,
3294                              const unsigned HOST_WIDE_INT size)
3295 {
3296   varinfo_t p = get_varinfo (lhs.var);
3297   unsigned HOST_WIDE_INT pstart,last;
3298   pstart = p->offset;
3299   last = p->offset + size;
3300
3301   for (; p && p->offset < last; p = p->next)
3302     {
3303       varinfo_t q;
3304       struct constraint_expr templhs = lhs;
3305       struct constraint_expr temprhs = rhs;
3306       unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset;
3307
3308
3309       if (templhs.type == SCALAR)
3310         templhs.var = p->id;
3311       else
3312         templhs.offset = p->offset;
3313
3314       q = get_varinfo (temprhs.var);
3315       fieldoffset = p->offset - pstart;
3316       temprhs.offset += fieldoffset;
3317       process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3318     }
3319 }
3320
3321 /* Handle the structure copy case where we have a structure copy
3322    between an aggregate on the RHS and a dereference of a pointer on
3323    the LHS that is of SIZE (in bits)
3324
3325    For each field of the rhs variable (rhsfield)
3326        lhs.offset = rhsfield->offset
3327        add the constraint lhs = rhsfield
3328 */
3329
3330 static void
3331 do_lhs_deref_structure_copy (const struct constraint_expr lhs,
3332                              const struct constraint_expr rhs,
3333                              const unsigned HOST_WIDE_INT size)
3334 {
3335   varinfo_t p = get_varinfo (rhs.var);
3336   unsigned HOST_WIDE_INT pstart,last;
3337   pstart = p->offset;
3338   last = p->offset + size;
3339
3340   for (; p && p->offset < last; p = p->next)
3341     {
3342       varinfo_t q;
3343       struct constraint_expr templhs = lhs;
3344       struct constraint_expr temprhs = rhs;
3345       unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset;
3346
3347
3348       if (temprhs.type == SCALAR)
3349         temprhs.var = p->id;
3350       else
3351         temprhs.offset = p->offset;
3352
3353       q = get_varinfo (templhs.var);
3354       fieldoffset = p->offset - pstart;
3355       templhs.offset += fieldoffset;
3356       process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3357     }
3358 }
3359
3360 /* Sometimes, frontends like to give us bad type information.  This
3361    function will collapse all the fields from VAR to the end of VAR,
3362    into VAR, so that we treat those fields as a single variable.
3363    We return the variable they were collapsed into.  */
3364
3365 static unsigned int
3366 collapse_rest_of_var (unsigned int var)
3367 {
3368   varinfo_t currvar = get_varinfo (var);
3369   varinfo_t field;
3370
3371   for (field = currvar->next; field; field = field->next)
3372     {
3373       if (dump_file)
3374         fprintf (dump_file, "Type safety: Collapsing var %s into %s\n",
3375                  field->name, currvar->name);
3376
3377       gcc_assert (field->collapsed_to == 0);
3378       field->collapsed_to = currvar->id;
3379     }
3380
3381   currvar->next = NULL;
3382   currvar->size = currvar->fullsize - currvar->offset;
3383
3384   return currvar->id;
3385 }
3386
3387 /* Handle aggregate copies by expanding into copies of the respective
3388    fields of the structures.  */
3389
3390 static void
3391 do_structure_copy (tree lhsop, tree rhsop)
3392 {
3393   struct constraint_expr lhs, rhs, tmp;
3394   VEC (ce_s, heap) *lhsc = NULL, *rhsc = NULL;
3395   varinfo_t p;
3396   unsigned HOST_WIDE_INT lhssize;
3397   unsigned HOST_WIDE_INT rhssize;
3398
3399   /* Pretend we are taking the address of the constraint exprs.
3400      We deal with walking the sub-fields ourselves.  */
3401   get_constraint_for_1 (lhsop, &lhsc, true);
3402   get_constraint_for_1 (rhsop, &rhsc, true);
3403   gcc_assert (VEC_length (ce_s, lhsc) == 1);
3404   gcc_assert (VEC_length (ce_s, rhsc) == 1);
3405   lhs = *(VEC_last (ce_s, lhsc));
3406   rhs = *(VEC_last (ce_s, rhsc));
3407
3408   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3409   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3410
3411   /* If we have special var = x, swap it around.  */
3412   if (lhs.var <= integer_id && !(get_varinfo (rhs.var)->is_special_var))
3413     {
3414       tmp = lhs;
3415       lhs = rhs;
3416       rhs = tmp;
3417     }
3418
3419   /*  This is fairly conservative for the RHS == ADDRESSOF case, in that it's
3420       possible it's something we could handle.  However, most cases falling
3421       into this are dealing with transparent unions, which are slightly
3422       weird. */
3423   if (rhs.type == ADDRESSOF && !(get_varinfo (rhs.var)->is_special_var))
3424     {
3425       rhs.type = ADDRESSOF;
3426       rhs.var = anything_id;
3427     }
3428
3429   /* If the RHS is a special var, or an addressof, set all the LHS fields to
3430      that special var.  */
3431   if (rhs.var <= integer_id)
3432     {
3433       for (p = get_varinfo (lhs.var); p; p = p->next)
3434         {
3435           struct constraint_expr templhs = lhs;
3436           struct constraint_expr temprhs = rhs;
3437
3438           if (templhs.type == SCALAR )
3439             templhs.var = p->id;
3440           else
3441             templhs.offset += p->offset;
3442           process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3443         }
3444     }
3445   else
3446     {
3447       tree rhstype = TREE_TYPE (rhsop);
3448       tree lhstype = TREE_TYPE (lhsop);
3449       tree rhstypesize;
3450       tree lhstypesize;
3451
3452       lhstypesize = DECL_P (lhsop) ? DECL_SIZE (lhsop) : TYPE_SIZE (lhstype);
3453       rhstypesize = DECL_P (rhsop) ? DECL_SIZE (rhsop) : TYPE_SIZE (rhstype);
3454
3455       /* If we have a variably sized types on the rhs or lhs, and a deref
3456          constraint, add the constraint, lhsconstraint = &ANYTHING.
3457          This is conservatively correct because either the lhs is an unknown
3458          sized var (if the constraint is SCALAR), or the lhs is a DEREF
3459          constraint, and every variable it can point to must be unknown sized
3460          anyway, so we don't need to worry about fields at all.  */
3461       if ((rhs.type == DEREF && TREE_CODE (rhstypesize) != INTEGER_CST)
3462           || (lhs.type == DEREF && TREE_CODE (lhstypesize) != INTEGER_CST))
3463         {
3464           rhs.var = anything_id;
3465           rhs.type = ADDRESSOF;
3466           rhs.offset = 0;
3467           process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3468           return;
3469         }
3470
3471       /* The size only really matters insofar as we don't set more or less of
3472          the variable.  If we hit an unknown size var, the size should be the
3473          whole darn thing.  */
3474       if (get_varinfo (rhs.var)->is_unknown_size_var)
3475         rhssize = ~0;
3476       else
3477         rhssize = TREE_INT_CST_LOW (rhstypesize);
3478
3479       if (get_varinfo (lhs.var)->is_unknown_size_var)
3480         lhssize = ~0;
3481       else
3482         lhssize = TREE_INT_CST_LOW (lhstypesize);
3483
3484
3485       if (rhs.type == SCALAR && lhs.type == SCALAR)
3486         {
3487           if (!do_simple_structure_copy (lhs, rhs, MIN (lhssize, rhssize)))
3488             {
3489               lhs.var = collapse_rest_of_var (lhs.var);
3490               rhs.var = collapse_rest_of_var (rhs.var);
3491               lhs.offset = 0;
3492               rhs.offset = 0;
3493               lhs.type = SCALAR;
3494               rhs.type = SCALAR;
3495               process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3496             }
3497         }
3498       else if (lhs.type != DEREF && rhs.type == DEREF)
3499         do_rhs_deref_structure_copy (lhs, rhs, MIN (lhssize, rhssize));
3500       else if (lhs.type == DEREF && rhs.type != DEREF)
3501         do_lhs_deref_structure_copy (lhs, rhs, MIN (lhssize, rhssize));
3502       else
3503         {
3504           tree pointedtotype = lhstype;
3505           tree tmpvar;
3506
3507           gcc_assert (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF);
3508           tmpvar = create_tmp_var_raw (pointedtotype, "structcopydereftmp");
3509           do_structure_copy (tmpvar, rhsop);
3510           do_structure_copy (lhsop, tmpvar);
3511         }
3512     }
3513 }
3514
3515 /* Create a constraint ID = OP.  */
3516
3517 static void
3518 make_constraint_to (unsigned id, tree op)
3519 {
3520   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3521   struct constraint_expr *c;
3522   struct constraint_expr includes;
3523   unsigned int j;
3524
3525   includes.var = id;
3526   includes.offset = 0;
3527   includes.type = SCALAR;
3528
3529   get_constraint_for (op, &rhsc);
3530   for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, rhsc, j, c); j++)
3531     process_constraint (new_constraint (includes, *c));
3532   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3533 }
3534
3535 /* Make constraints necessary to make OP escape.  */
3536
3537 static void
3538 make_escape_constraint (tree op)
3539 {
3540   make_constraint_to (escaped_id, op);
3541 }
3542
3543 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call on the
3544    RHS.  */
3545
3546 static void
3547 handle_rhs_call  (tree rhs)
3548 {
3549   tree arg;
3550   call_expr_arg_iterator iter;
3551
3552   FOR_EACH_CALL_EXPR_ARG (arg, iter, rhs)
3553     /* Find those pointers being passed, and make sure they end up
3554        pointing to anything.  */
3555     if (could_have_pointers (arg))
3556       make_escape_constraint (arg);
3557
3558   /* The static chain escapes as well.  */
3559   if (CALL_EXPR_STATIC_CHAIN (rhs))
3560     make_escape_constraint (CALL_EXPR_STATIC_CHAIN (rhs));
3561 }
3562
3563 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call
3564    that returns a pointer and assigns it to LHS.  This simply makes
3565    the LHS point to global and escaped variables.  */
3566
3567 static void
3568 handle_lhs_call (tree lhs, int flags)
3569 {
3570   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3571   struct constraint_expr rhsc;
3572   unsigned int j;
3573   struct constraint_expr *lhsp;
3574
3575   get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3576
3577   if (flags & ECF_MALLOC)
3578     {
3579       tree heapvar = heapvar_lookup (lhs);
3580       varinfo_t vi;
3581
3582       if (heapvar == NULL)
3583         {
3584           heapvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "HEAP");
3585           DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
3586           get_var_ann (heapvar)->is_heapvar = 1;
3587           if (gimple_referenced_vars (cfun))
3588             add_referenced_var (heapvar);
3589           heapvar_insert (lhs, heapvar);
3590         }
3591
3592       rhsc.var = create_variable_info_for (heapvar,
3593                                            alias_get_name (heapvar));
3594       vi = get_varinfo (rhsc.var);
3595       vi->is_artificial_var = 1;
3596       vi->is_heap_var = 1;
3597       rhsc.type = ADDRESSOF;
3598       rhsc.offset = 0;
3599     }
3600   else
3601     {
3602       rhsc.var = escaped_id;
3603       rhsc.offset = 0;
3604       rhsc.type = ADDRESSOF;
3605     }
3606   for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3607     process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
3608   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3609 }
3610
3611 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call of a
3612    const function that returns a pointer in the statement STMT.  */
3613
3614 static void
3615 handle_const_call (tree stmt)
3616 {
3617   tree lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
3618   tree call = get_call_expr_in (stmt);
3619   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3620   struct constraint_expr rhsc;
3621   unsigned int j;
3622   struct constraint_expr *lhsp;
3623   tree arg, tmpvar;
3624   call_expr_arg_iterator iter;
3625   struct constraint_expr tmpc;
3626
3627   get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3628
3629   /* If this is a nested function then it can return anything.  */
3630   if (CALL_EXPR_STATIC_CHAIN (call))
3631     {
3632       rhsc.var = anything_id;
3633       rhsc.offset = 0;
3634       rhsc.type = ADDRESSOF;
3635       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3636         process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
3637       VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3638       return;
3639     }
3640
3641   /* We always use a temporary here, otherwise we end up with a quadratic
3642      amount of constraints for
3643        large_struct = const_call (large_struct);
3644      in field-sensitive PTA.  */
3645   tmpvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "consttmp");
3646   tmpc = get_constraint_exp_for_temp (tmpvar);
3647
3648   /* May return addresses of globals.  */
3649   rhsc.var = nonlocal_id;
3650   rhsc.offset = 0;
3651   rhsc.type = ADDRESSOF;
3652   process_constraint (new_constraint (tmpc, rhsc));
3653
3654   /* May return arguments.  */
3655   FOR_EACH_CALL_EXPR_ARG (arg, iter, call)
3656     if (could_have_pointers (arg))
3657       {
3658         VEC(ce_s, heap) *argc = NULL;
3659         struct constraint_expr *argp;
3660         int i;
3661
3662         get_constraint_for (arg, &argc);
3663         for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, argc, i, argp); i++)
3664           process_constraint (new_constraint (tmpc, *argp));
3665         VEC_free (ce_s, heap, argc);
3666       }
3667
3668   for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3669     process_constraint (new_constraint (*lhsp, tmpc));
3670
3671   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3672 }
3673
3674 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call to a
3675    pure function in statement STMT.  */
3676
3677 static void
3678 handle_pure_call (tree stmt)
3679 {
3680   tree call = get_call_expr_in (stmt);
3681   tree arg;
3682   call_expr_arg_iterator iter;
3683
3684   /* Memory reached from pointer arguments is call-used.  */
3685   FOR_EACH_CALL_EXPR_ARG (arg, iter, call)
3686     if (could_have_pointers (arg))
3687       make_constraint_to (callused_id, arg);
3688
3689   /* The static chain is used as well.  */
3690   if (CALL_EXPR_STATIC_CHAIN (call))
3691     make_constraint_to (callused_id, CALL_EXPR_STATIC_CHAIN (call));
3692
3693   /* If the call returns a pointer it may point to reachable memory
3694      from the arguments.  Not so for malloc functions though.  */
3695   if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
3696       && could_have_pointers (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0))
3697       && !(call_expr_flags (call) & ECF_MALLOC))
3698     {
3699       tree lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
3700       VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3701       struct constraint_expr rhsc;
3702       struct constraint_expr *lhsp;
3703       unsigned j;
3704
3705       get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3706
3707       /* If this is a nested function then it can return anything.  */
3708       if (CALL_EXPR_STATIC_CHAIN (call))
3709         {
3710           rhsc.var = anything_id;
3711           rhsc.offset = 0;
3712           rhsc.type = ADDRESSOF;
3713           for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3714             process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
3715           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3716           return;
3717         }
3718
3719       /* Else just add the call-used memory here.  Escaped variables
3720          and globals will be dealt with in handle_lhs_call.  */
3721       rhsc.var = callused_id;
3722       rhsc.offset = 0;
3723       rhsc.type = ADDRESSOF;
3724       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3725         process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
3726       VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3727     }
3728 }
3729
3730 /* Walk statement T setting up aliasing constraints according to the
3731    references found in T.  This function is the main part of the
3732    constraint builder.  AI points to auxiliary alias information used
3733    when building alias sets and computing alias grouping heuristics.  */
3734
3735 static void
3736 find_func_aliases (tree origt)
3737 {
3738   tree call, t = origt;
3739   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3740   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3741   struct constraint_expr *c;
3742   enum escape_type stmt_escape_type;
3743
3744   if (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0))
3745     t = TREE_OPERAND (t, 0);
3746
3747   /* Now build constraints expressions.  */
3748   if (TREE_CODE (t) == PHI_NODE)
3749     {
3750       gcc_assert (!AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (t))));
3751
3752       /* Only care about pointers and structures containing
3753          pointers.  */
3754       if (could_have_pointers (PHI_RESULT (t)))
3755         {
3756           int i;
3757           unsigned int j;
3758
3759           /* For a phi node, assign all the arguments to
3760              the result.  */
3761           get_constraint_for (PHI_RESULT (t), &lhsc);
3762           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (t); i++)
3763             {
3764               tree rhstype;
3765               tree strippedrhs = PHI_ARG_DEF (t, i);
3766
3767               STRIP_NOPS (strippedrhs);
3768               rhstype = TREE_TYPE (strippedrhs);
3769               get_constraint_for (PHI_ARG_DEF (t, i), &rhsc);
3770
3771               for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); j++)
3772                 {
3773                   struct constraint_expr *c2;
3774                   while (VEC_length (ce_s, rhsc) > 0)
3775                     {
3776                       c2 = VEC_last (ce_s, rhsc);
3777                       process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3778                       VEC_pop (ce_s, rhsc);
3779                     }
3780                 }
3781             }
3782         }
3783     }
3784   /* In IPA mode, we need to generate constraints to pass call
3785      arguments through their calls.   There are two cases, either a
3786      GIMPLE_MODIFY_STMT when we are returning a value, or just a plain
3787      CALL_EXPR when we are not.
3788
3789      In non-ipa mode, we need to generate constraints for each
3790      pointer passed by address.  */
3791   else if ((call = get_call_expr_in (t)) != NULL_TREE)
3792     {
3793       int flags = call_expr_flags (call);
3794       if (!in_ipa_mode)
3795         {
3796           /* Const functions can return their arguments and addresses
3797              of global memory but not of escaped memory.  */
3798           if (flags & ECF_CONST)
3799             {
3800               if (TREE_CODE (t) == GIMPLE_MODIFY_STMT
3801                   && could_have_pointers (GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1)))
3802                 handle_const_call (t);
3803             }
3804           else if (flags & ECF_PURE)
3805             {
3806               handle_pure_call (t);
3807               if (TREE_CODE (t) == GIMPLE_MODIFY_STMT
3808                   && could_have_pointers (GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1)))
3809                 handle_lhs_call (GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 0), flags);
3810             }
3811           /* Pure functions can return addresses in and of memory
3812              reachable from their arguments, but they are not an escape
3813              point for reachable memory of their arguments.  But as we
3814              do not compute call-used memory separately we cannot do
3815              something special here.  */
3816           else if (TREE_CODE (t) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
3817             {
3818               handle_rhs_call (GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1));
3819               if (could_have_pointers (GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1)))
3820                 handle_lhs_call (GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 0), flags);
3821             }
3822           else
3823             handle_rhs_call (t);
3824         }
3825       else
3826         {
3827           tree lhsop;
3828           tree rhsop;
3829           tree arg;
3830           call_expr_arg_iterator iter;
3831           varinfo_t fi;
3832           int i = 1;
3833           tree decl;
3834           if (TREE_CODE (t) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
3835             {
3836               lhsop = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 0);
3837               rhsop = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1);
3838             }
3839           else
3840             {
3841               lhsop = NULL;
3842               rhsop = t;
3843             }
3844           decl = get_callee_fndecl (rhsop);
3845
3846           /* If we can directly resolve the function being called, do so.
3847              Otherwise, it must be some sort of indirect expression that
3848              we should still be able to handle.  */
3849           if (decl)
3850             {
3851               fi = get_vi_for_tree (decl);
3852             }
3853           else
3854             {
3855               decl = CALL_EXPR_FN (rhsop);
3856               fi = get_vi_for_tree (decl);
3857             }
3858
3859           /* Assign all the passed arguments to the appropriate incoming
3860              parameters of the function.  */
3861
3862           FOR_EACH_CALL_EXPR_ARG (arg, iter, rhsop)
3863             {
3864               struct constraint_expr lhs ;
3865               struct constraint_expr *rhsp;
3866
3867               get_constraint_for (arg, &rhsc);
3868               if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
3869                 {
3870                   lhs.type = DEREF;
3871                   lhs.var = fi->id;
3872                   lhs.offset = i;
3873                 }
3874               else
3875                 {
3876                   lhs.type = SCALAR;
3877                   lhs.var = first_vi_for_offset (fi, i)->id;
3878                   lhs.offset = 0;
3879                 }
3880               while (VEC_length (ce_s, rhsc) != 0)
3881                 {
3882                   rhsp = VEC_last (ce_s, rhsc);
3883                   process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
3884                   VEC_pop (ce_s, rhsc);
3885                 }
3886               i++;
3887             }
3888
3889           /* If we are returning a value, assign it to the result.  */
3890           if (lhsop)
3891             {
3892               struct constraint_expr rhs;
3893               struct constraint_expr *lhsp;
3894               unsigned int j = 0;
3895
3896               get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3897               if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
3898                 {
3899                   rhs.type = DEREF;
3900                   rhs.var = fi->id;
3901                   rhs.offset = i;
3902                 }
3903               else
3904                 {
3905                   rhs.type = SCALAR;
3906                   rhs.var = first_vi_for_offset (fi, i)->id;
3907                   rhs.offset = 0;
3908                 }
3909               for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3910                 process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
3911             }
3912         }
3913     }
3914   /* Otherwise, just a regular assignment statement.  Only care about
3915      operations with pointer result, others are dealt with as escape
3916      points if they have pointer operands.  */
3917   else if (TREE_CODE (t) == GIMPLE_MODIFY_STMT
3918            && could_have_pointers (GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 0)))
3919     {
3920       tree lhsop = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 0);
3921       tree rhsop = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1);
3922
3923       if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhsop)))
3924         do_structure_copy (lhsop, rhsop);
3925       else
3926         {
3927           unsigned int j;
3928           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3929           get_constraint_for (rhsop, &rhsc);
3930           for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); j++)
3931             {
3932               struct constraint_expr *c2;
3933               unsigned int k;
3934
3935               for (k = 0; VEC_iterate (ce_s, rhsc, k, c2); k++)
3936                 process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3937             }
3938         }
3939     }
3940   else if (TREE_CODE (t) == CHANGE_DYNAMIC_TYPE_EXPR)
3941     {
3942       unsigned int j;
3943
3944       get_constraint_for (CHANGE_DYNAMIC_TYPE_LOCATION (t), &lhsc);
3945       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); ++j)
3946         get_varinfo (c->var)->no_tbaa_pruning = true;
3947     }
3948
3949   stmt_escape_type = is_escape_site (t);
3950   if (stmt_escape_type == ESCAPE_STORED_IN_GLOBAL)
3951     {
3952       tree rhs;
3953       gcc_assert (TREE_CODE (t) == GIMPLE_MODIFY_STMT);
3954       rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1);
3955       if (TREE_CODE (rhs) == ADDR_EXPR)
3956         {
3957           tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (rhs, 0));
3958           if (base
3959               && (!DECL_P (base)
3960                   || !is_global_var (base)))
3961             make_escape_constraint (rhs);
3962         }
3963       else if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
3964                && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs)))
3965         make_escape_constraint (rhs);
3966       else if (could_have_pointers (rhs))
3967         make_escape_constraint (rhs);
3968     }
3969   else if (stmt_escape_type == ESCAPE_BAD_CAST)
3970     {
3971       tree rhs;
3972       gcc_assert (TREE_CODE (t) == GIMPLE_MODIFY_STMT);
3973       rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1);
3974       gcc_assert (CONVERT_EXPR_P (rhs)
3975                   || TREE_CODE (rhs) == VIEW_CONVERT_EXPR);
3976       rhs = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3977       make_escape_constraint (rhs);
3978     }
3979   else if (stmt_escape_type == ESCAPE_TO_ASM)
3980     {
3981       tree link;
3982       int i;
3983       for (i = 0, link = ASM_OUTPUTS (t); link; i++, link = TREE_CHAIN (link))
3984         {
3985           tree op = TREE_VALUE (link);
3986           if (op && could_have_pointers (op))
3987             /* Strictly we'd only need the constraints from ESCAPED and
3988                NONLOCAL.  */
3989             make_escape_constraint (op);
3990         }
3991       for (i = 0, link = ASM_INPUTS (t); link; i++, link = TREE_CHAIN (link))
3992         {
3993           tree op = TREE_VALUE (link);
3994           if (op && could_have_pointers (op))
3995             /* Strictly we'd only need the constraint to ESCAPED.  */
3996             make_escape_constraint (op);
3997         }
3998     }
3999
4000   /* After promoting variables and computing aliasing we will
4001      need to re-scan most statements.  FIXME: Try to minimize the
4002      number of statements re-scanned.  It's not really necessary to
4003      re-scan *all* statements.  */
4004   if (!in_ipa_mode)
4005     mark_stmt_modified (origt);
4006   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4007   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4008 }
4009
4010
4011 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
4012    OFFSET.
4013    Effectively, walk the chain of fields for the variable START to find the
4014    first field that overlaps with OFFSET.
4015    Return NULL if we can't find one.  */
4016
4017 static varinfo_t
4018 first_vi_for_offset (varinfo_t start, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
4019 {
4020   varinfo_t curr = start;
4021   while (curr)
4022     {
4023       /* We may not find a variable in the field list with the actual
4024          offset when when we have glommed a structure to a variable.
4025          In that case, however, offset should still be within the size
4026          of the variable. */
4027       if (offset >= curr->offset && offset < (curr->offset +  curr->size))
4028         return curr;
4029       curr = curr->next;
4030     }
4031   return NULL;
4032 }
4033
4034
4035 /* Insert the varinfo FIELD into the field list for BASE, at the front
4036    of the list.  */
4037
4038 static void
4039 insert_into_field_list (varinfo_t base, varinfo_t field)
4040 {
4041   varinfo_t prev = base;
4042   varinfo_t curr = base->next;
4043
4044   field->next = curr;
4045   prev->next = field;
4046 }
4047
4048 /* Insert the varinfo FIELD into the field list for BASE, ordered by
4049    offset.  */
4050
4051 static void
4052 insert_into_field_list_sorted (varinfo_t base, varinfo_t field)
4053 {
4054   varinfo_t prev = base;
4055   varinfo_t curr = base->next;
4056
4057   if (curr == NULL)
4058     {
4059       prev->next = field;
4060       field->next = NULL;
4061     }
4062   else
4063     {
4064       while (curr)
4065         {
4066           if (field->offset <= curr->offset)
4067             break;
4068           prev = curr;
4069           curr = curr->next;
4070         }
4071       field->next = prev->next;
4072       prev->next = field;
4073     }
4074 }
4075
4076 /* This structure is used during pushing fields onto the fieldstack
4077    to track the offset of the field, since bitpos_of_field gives it
4078    relative to its immediate containing type, and we want it relative
4079    to the ultimate containing object.  */
4080
4081 struct fieldoff
4082 {
4083   /* Offset from the base of the base containing object to this field.  */
4084   HOST_WIDE_INT offset;
4085
4086   /* Size, in bits, of the field.  */
4087   unsigned HOST_WIDE_INT size;
4088
4089   unsigned has_unknown_size : 1;
4090
4091   unsigned may_have_pointers : 1;
4092 };
4093 typedef struct fieldoff fieldoff_s;
4094
4095 DEF_VEC_O(fieldoff_s);
4096 DEF_VEC_ALLOC_O(fieldoff_s,heap);
4097
4098 /* qsort comparison function for two fieldoff's PA and PB */
4099
4100 static int
4101 fieldoff_compare (const void *pa, const void *pb)
4102 {
4103   const fieldoff_s *foa = (const fieldoff_s *)pa;
4104   const fieldoff_s *fob = (const fieldoff_s *)pb;
4105   unsigned HOST_WIDE_INT foasize, fobsize;
4106
4107   if (foa->offset < fob->offset)
4108     return -1;
4109   else if (foa->offset > fob->offset)
4110     return 1;
4111
4112   foasize = foa->size;
4113   fobsize = fob->size;
4114   if (foasize < fobsize)
4115     return -1;
4116   else if (foasize > fobsize)
4117     return 1;
4118   return 0;
4119 }
4120
4121 /* Sort a fieldstack according to the field offset and sizes.  */
4122 static void
4123 sort_fieldstack (VEC(fieldoff_s,heap) *fieldstack)
4124 {
4125   qsort (VEC_address (fieldoff_s, fieldstack),
4126          VEC_length (fieldoff_s, fieldstack),
4127          sizeof (fieldoff_s),
4128          fieldoff_compare);
4129 }
4130
4131 /* Return true if V is a tree that we can have subvars for.
4132    Normally, this is any aggregate type.  Also complex
4133    types which are not gimple registers can have subvars.  */
4134
4135 static inline bool
4136 var_can_have_subvars (const_tree v)
4137 {
4138   /* Volatile variables should never have subvars.  */
4139   if (TREE_THIS_VOLATILE (v))
4140     return false;
4141
4142   /* Non decls or memory tags can never have subvars.  */
4143   if (!DECL_P (v) || MTAG_P (v))
4144     return false;
4145
4146   /* Aggregates without overlapping fields can have subvars.  */
4147   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (v)) == RECORD_TYPE)
4148     return true;
4149
4150   return false;
4151 }
4152
4153 /* Given a TYPE, and a vector of field offsets FIELDSTACK, push all
4154    the fields of TYPE onto fieldstack, recording their offsets along
4155    the way.
4156
4157    OFFSET is used to keep track of the offset in this entire
4158    structure, rather than just the immediately containing structure.
4159    Returns the number of fields pushed.  */
4160
4161 static int
4162 push_fields_onto_fieldstack (tree type, VEC(fieldoff_s,heap) **fieldstack,
4163                              HOST_WIDE_INT offset)
4164 {
4165   tree field;
4166   int count = 0;
4167
4168   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
4169     return 0;
4170
4171   /* If the vector of fields is growing too big, bail out early.
4172      Callers check for VEC_length <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE, make
4173      sure this fails.  */
4174   if (VEC_length (fieldoff_s, *fieldstack) > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
4175     return 0;
4176
4177   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
4178     if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
4179       {
4180         bool push = false;
4181         int pushed = 0;
4182         HOST_WIDE_INT foff = bitpos_of_field (field);
4183
4184         if (!var_can_have_subvars (field)
4185             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == QUAL_UNION_TYPE
4186             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == UNION_TYPE)
4187           push = true;
4188         else if (!(pushed = push_fields_onto_fieldstack
4189                    (TREE_TYPE (field), fieldstack, offset + foff))
4190                  && (DECL_SIZE (field)
4191                      && !integer_zerop (DECL_SIZE (field))))
4192           /* Empty structures may have actual size, like in C++.  So
4193              see if we didn't push any subfields and the size is
4194              nonzero, push the field onto the stack.  */
4195           push = true;
4196
4197         if (push)
4198           {
4199             fieldoff_s *pair = NULL;
4200             bool has_unknown_size = false;
4201
4202             if (!VEC_empty (fieldoff_s, *fieldstack))
4203               pair = VEC_last (fieldoff_s, *fieldstack);
4204
4205             if (!DECL_SIZE (field)
4206                 || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1))
4207               has_unknown_size = true;
4208
4209             /* If adjacent fields do not contain pointers merge them.  */
4210             if (pair
4211                 && !pair->may_have_pointers
4212                 && !could_have_pointers (field)
4213                 && !pair->has_unknown_size
4214                 && !has_unknown_size
4215                 && pair->offset + (HOST_WIDE_INT)pair->size == offset + foff)
4216               {
4217                 pair = VEC_last (fieldoff_s, *fieldstack);
4218                 pair->size += TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
4219               }
4220             else
4221               {
4222                 pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
4223                 pair->offset = offset + foff;
4224                 pair->has_unknown_size = has_unknown_size;
4225                 if (!has_unknown_size)
4226                   pair->size = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
4227                 else
4228                   pair->size = -1;
4229                 pair->may_have_pointers = could_have_pointers (field);
4230                 count++;
4231               }
4232           }
4233         else
4234           count += pushed;
4235       }
4236
4237   return count;
4238 }
4239
4240 /* Create a constraint ID = &FROM.  */
4241
4242 static void
4243 make_constraint_from (varinfo_t vi, int from)
4244 {
4245   struct constraint_expr lhs, rhs;
4246
4247   lhs.var = vi->id;
4248   lhs.offset = 0;
4249   lhs.type = SCALAR;
4250
4251   rhs.var = from;
4252   rhs.offset = 0;
4253   rhs.type = ADDRESSOF;
4254   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4255 }
4256
4257 /* Count the number of arguments DECL has, and set IS_VARARGS to true
4258    if it is a varargs function.  */
4259
4260 static unsigned int
4261 count_num_arguments (tree decl, bool *is_varargs)
4262 {
4263   unsigned int i = 0;
4264   tree t;
4265
4266   for (t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
4267        t;
4268        t = TREE_CHAIN (t))
4269     {
4270       if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
4271         break;
4272       i++;
4273     }
4274
4275   if (!t)
4276     *is_varargs = true;
4277   return i;
4278 }
4279
4280 /* Creation function node for DECL, using NAME, and return the index
4281    of the variable we've created for the function.  */
4282
4283 static unsigned int
4284 create_function_info_for (tree decl, const char *name)
4285 {
4286   unsigned int index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4287   varinfo_t vi;
4288   tree arg;
4289   unsigned int i;
4290   bool is_varargs = false;
4291
4292   /* Create the variable info.  */
4293
4294   vi = new_var_info (decl, index, name);
4295   vi->decl = decl;
4296   vi->offset = 0;
4297   vi->size = 1;
4298   vi->fullsize = count_num_arguments (decl, &is_varargs) + 1;
4299   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
4300   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, vi);
4301
4302   stats.total_vars++;
4303
4304   /* If it's varargs, we don't know how many arguments it has, so we
4305      can't do much.  */
4306   if (is_varargs)
4307     {
4308       vi->fullsize = ~0;
4309       vi->size = ~0;
4310       vi->is_unknown_size_var = true;
4311       return index;
4312     }
4313
4314
4315   arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
4316
4317   /* Set up variables for each argument.  */
4318   for (i = 1; i < vi->fullsize; i++)
4319     {
4320       varinfo_t argvi;
4321       const char *newname;
4322       char *tempname;
4323       unsigned int newindex;
4324       tree argdecl = decl;
4325
4326       if (arg)
4327         argdecl = arg;
4328
4329       newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4330       asprintf (&tempname, "%s.arg%d", name, i-1);
4331       newname = ggc_strdup (tempname);
4332       free (tempname);
4333
4334       argvi = new_var_info (argdecl, newindex, newname);
4335       argvi->decl = argdecl;
4336       VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, argvi);
4337       argvi->offset = i;
4338       argvi->size = 1;
4339       argvi->is_full_var = true;
4340       argvi->fullsize = vi->fullsize;
4341       insert_into_field_list_sorted (vi, argvi);
4342       stats.total_vars ++;
4343       if (arg)
4344         {
4345           insert_vi_for_tree (arg, argvi);
4346           arg = TREE_CHAIN (arg);
4347         }
4348     }
4349
4350   /* Create a variable for the return var.  */
4351   if (DECL_RESULT (decl) != NULL
4352       || !VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl))))
4353     {
4354       varinfo_t resultvi;
4355       const char *newname;
4356       char *tempname;
4357       unsigned int newindex;
4358       tree resultdecl = decl;
4359
4360       vi->fullsize ++;
4361
4362       if (DECL_RESULT (decl))
4363         resultdecl = DECL_RESULT (decl);
4364
4365       newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4366       asprintf (&tempname, "%s.result", name);
4367       newname = ggc_strdup (tempname);
4368       free (tempname);
4369
4370       resultvi = new_var_info (resultdecl, newindex, newname);
4371       resultvi->decl = resultdecl;
4372       VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, resultvi);
4373       resultvi->offset = i;
4374       resultvi->size = 1;
4375       resultvi->fullsize = vi->fullsize;
4376       resultvi->is_full_var = true;
4377       insert_into_field_list_sorted (vi, resultvi);
4378       stats.total_vars ++;
4379       if (DECL_RESULT (decl))
4380         insert_vi_for_tree (DECL_RESULT (decl), resultvi);
4381     }
4382   return index;
4383 }
4384
4385
4386 /* Return true if FIELDSTACK contains fields that overlap.
4387    FIELDSTACK is assumed to be sorted by offset.  */
4388
4389 static bool
4390 check_for_overlaps (VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack)
4391 {
4392   fieldoff_s *fo = NULL;
4393   unsigned int i;
4394   HOST_WIDE_INT lastoffset = -1;
4395
4396   for (i = 0; VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
4397     {
4398       if (fo->offset == lastoffset)
4399         return true;
4400       lastoffset = fo->offset;
4401     }
4402   return false;
4403 }
4404
4405 /* Create a varinfo structure for NAME and DECL, and add it to VARMAP.
4406    This will also create any varinfo structures necessary for fields
4407    of DECL.  */
4408
4409 static unsigned int
4410 create_variable_info_for (tree decl, const char *name)
4411 {
4412   unsigned int index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4413   varinfo_t vi;
4414   tree decltype = TREE_TYPE (decl);
4415   tree declsize = DECL_P (decl) ? DECL_SIZE (decl) : TYPE_SIZE (decltype);
4416   bool is_global = DECL_P (decl) ? is_global_var (decl) : false;
4417   VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack = NULL;
4418
4419   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && in_ipa_mode)
4420     return create_function_info_for (decl, name);
4421
4422   if (var_can_have_subvars (decl) && use_field_sensitive)
4423     push_fields_onto_fieldstack (decltype, &fieldstack, 0);
4424
4425   /* If the variable doesn't have subvars, we may end up needing to
4426      sort the field list and create fake variables for all the
4427      fields.  */
4428   vi = new_var_info (decl, index, name);
4429   vi->decl = decl;
4430   vi->offset = 0;
4431   if (!declsize
4432       || !host_integerp (declsize, 1))
4433     {
4434       vi->is_unknown_size_var = true;
4435       vi->fullsize = ~0;
4436       vi->size = ~0;
4437     }
4438   else
4439     {
4440       vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
4441       vi->size = vi->fullsize;
4442     }
4443
4444   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
4445   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, vi);
4446   if (is_global && (!flag_whole_program || !in_ipa_mode)
4447       && could_have_pointers (decl))
4448     make_constraint_from (vi, escaped_id);
4449
4450   stats.total_vars++;
4451   if (use_field_sensitive
4452       && !vi->is_unknown_size_var
4453       && var_can_have_subvars (decl)
4454       && VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) > 1
4455       && VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
4456     {
4457       unsigned int newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4458       fieldoff_s *fo = NULL;
4459       bool notokay = false;
4460       unsigned int i;
4461
4462       for (i = 0; !notokay && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
4463         {
4464           if (fo->has_unknown_size
4465               || fo->offset < 0)
4466             {
4467               notokay = true;
4468               break;
4469             }
4470         }
4471
4472       /* We can't sort them if we have a field with a variable sized type,
4473          which will make notokay = true.  In that case, we are going to return
4474          without creating varinfos for the fields anyway, so sorting them is a
4475          waste to boot.  */
4476       if (!notokay)
4477         {
4478           sort_fieldstack (fieldstack);
4479           /* Due to some C++ FE issues, like PR 22488, we might end up
4480              what appear to be overlapping fields even though they,
4481              in reality, do not overlap.  Until the C++ FE is fixed,
4482              we will simply disable field-sensitivity for these cases.  */
4483           notokay = check_for_overlaps (fieldstack);
4484         }
4485
4486
4487       if (VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) != 0)
4488         fo = VEC_index (fieldoff_s, fieldstack, 0);
4489
4490       if (fo == NULL || notokay)
4491         {
4492           vi->is_unknown_size_var = 1;
4493           vi->fullsize = ~0;
4494           vi->size = ~0;
4495           vi->is_full_var = true;
4496           VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
4497           return index;
4498         }
4499
4500       vi->size = fo->size;
4501       vi->offset = fo->offset;
4502       for (i = VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) - 1;
4503            i >= 1 && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo);
4504            i--)
4505         {
4506           varinfo_t newvi;
4507           const char *newname = "NULL";
4508           char *tempname;
4509
4510           newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4511           if (dump_file)
4512             {
4513               asprintf (&tempname, "%s." HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC
4514                         "+" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
4515                         vi->name, fo->offset, fo->size);
4516               newname = ggc_strdup (tempname);
4517               free (tempname);
4518             }
4519           newvi = new_var_info (decl, newindex, newname);
4520           newvi->offset = fo->offset;
4521           newvi->size = fo->size;
4522           newvi->fullsize = vi->fullsize;
4523           insert_into_field_list (vi, newvi);
4524           VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, newvi);
4525           if (is_global && (!flag_whole_program || !in_ipa_mode)
4526               && fo->may_have_pointers)
4527             make_constraint_from (newvi, escaped_id);
4528
4529           stats.total_vars++;
4530         }
4531     }
4532   else
4533     vi->is_full_var = true;
4534
4535   VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
4536
4537   return index;
4538 }
4539
4540 /* Print out the points-to solution for VAR to FILE.  */
4541
4542 void
4543 dump_solution_for_var (FILE *file, unsigned int var)
4544 {
4545   varinfo_t vi = get_varinfo (var);
4546   unsigned int i;
4547   bitmap_iterator bi;
4548
4549   if (find (var) != var)
4550     {
4551       varinfo_t vipt = get_varinfo (find (var));
4552       fprintf (file, "%s = same as %s\n", vi->name, vipt->name);
4553     }
4554   else
4555     {
4556       fprintf (file, "%s = { ", vi->name);
4557       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
4558         {
4559           fprintf (file, "%s ", get_varinfo (i)->name);
4560         }
4561       fprintf (file, "}");
4562       if (vi->no_tbaa_pruning)
4563         fprintf (file, " no-tbaa-pruning");
4564       fprintf (file, "\n");
4565     }
4566 }
4567
4568 /* Print the points-to solution for VAR to stdout.  */
4569
4570 void
4571 debug_solution_for_var (unsigned int var)
4572 {
4573   dump_solution_for_var (stdout, var);
4574 }
4575
4576 /* Create varinfo structures for all of the variables in the
4577    function for intraprocedural mode.  */
4578
4579 static void
4580 intra_create_variable_infos (void)
4581 {
4582   tree t;
4583   struct constraint_expr lhs, rhs;
4584
4585   /* For each incoming pointer argument arg, create the constraint ARG
4586      = NONLOCAL or a dummy variable if flag_argument_noalias is set.  */
4587   for (t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl); t; t = TREE_CHAIN (t))
4588     {
4589       varinfo_t p;
4590
4591       if (!could_have_pointers (t))
4592         continue;
4593
4594       /* If flag_argument_noalias is set, then function pointer
4595          arguments are guaranteed not to point to each other.  In that
4596          case, create an artificial variable PARM_NOALIAS and the
4597          constraint ARG = &PARM_NOALIAS.  */
4598       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)) && flag_argument_noalias > 0)
4599         {
4600           varinfo_t vi;
4601           tree heapvar = heapvar_lookup (t);
4602
4603           lhs.offset = 0;
4604           lhs.type = SCALAR;
4605           lhs.var  = get_vi_for_tree (t)->id;
4606
4607           if (heapvar == NULL_TREE)
4608             {
4609               var_ann_t ann;
4610               heapvar = create_tmp_var_raw (TREE_TYPE (TREE_TYPE (t)),
4611                                             "PARM_NOALIAS");
4612               DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
4613               if (gimple_referenced_vars (cfun))
4614                 add_referenced_var (heapvar);
4615
4616               heapvar_insert (t, heapvar);
4617
4618               ann = get_var_ann (heapvar);
4619               if (flag_argument_noalias == 1)
4620                 ann->noalias_state = NO_ALIAS;
4621               else if (flag_argument_noalias == 2)
4622                 ann->noalias_state = NO_ALIAS_GLOBAL;
4623               else if (flag_argument_noalias == 3)
4624                 ann->noalias_state = NO_ALIAS_ANYTHING;
4625               else
4626                 gcc_unreachable ();
4627             }
4628
4629           vi = get_vi_for_tree (heapvar);
4630           vi->is_artificial_var = 1;
4631           vi->is_heap_var = 1;
4632           rhs.var = vi->id;
4633           rhs.type = ADDRESSOF;
4634           rhs.offset = 0;
4635           for (p = get_varinfo (lhs.var); p; p = p->next)
4636             {
4637               struct constraint_expr temp = lhs;
4638               temp.var = p->id;
4639               process_constraint (new_constraint (temp, rhs));
4640             }
4641         }
4642       else
4643         {
4644           varinfo_t arg_vi = get_vi_for_tree (t);
4645
4646           for (p = arg_vi; p; p = p->next)
4647             make_constraint_from (p, nonlocal_id);
4648         }
4649     }
4650 }
4651
4652 /* Structure used to put solution bitmaps in a hashtable so they can
4653    be shared among variables with the same points-to set.  */
4654
4655 typedef struct shared_bitmap_info
4656 {
4657   bitmap pt_vars;
4658   hashval_t hashcode;
4659 } *shared_bitmap_info_t;
4660 typedef const struct shared_bitmap_info *const_shared_bitmap_info_t;
4661
4662 static htab_t shared_bitmap_table;
4663
4664 /* Hash function for a shared_bitmap_info_t */
4665
4666 static hashval_t
4667 shared_bitmap_hash (const void *p)
4668 {
4669   const_shared_bitmap_info_t const bi = (const_shared_bitmap_info_t) p;
4670   return bi->hashcode;
4671 }
4672
4673 /* Equality function for two shared_bitmap_info_t's. */
4674
4675 static int
4676 shared_bitmap_eq (const void *p1, const void *p2)
4677 {
4678   const_shared_bitmap_info_t const sbi1 = (const_shared_bitmap_info_t) p1;
4679   const_shared_bitmap_info_t const sbi2 = (const_shared_bitmap_info_t) p2;
4680   return bitmap_equal_p (sbi1->pt_vars, sbi2->pt_vars);
4681 }
4682
4683 /* Lookup a bitmap in the shared bitmap hashtable, and return an already
4684    existing instance if there is one, NULL otherwise.  */
4685
4686 static bitmap
4687 shared_bitmap_lookup (bitmap pt_vars)
4688 {
4689   void **slot;
4690   struct shared_bitmap_info sbi;
4691
4692   sbi.pt_vars = pt_vars;
4693   sbi.hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
4694
4695   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, &sbi,
4696                                    sbi.hashcode, NO_INSERT);
4697   if (!slot)
4698     return NULL;
4699   else
4700     return ((shared_bitmap_info_t) *slot)->pt_vars;
4701 }
4702
4703
4704 /* Add a bitmap to the shared bitmap hashtable.  */
4705
4706 static void
4707 shared_bitmap_add (bitmap pt_vars)
4708 {
4709   void **slot;
4710   shared_bitmap_info_t sbi = XNEW (struct shared_bitmap_info);
4711
4712   sbi->pt_vars = pt_vars;
4713   sbi->hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
4714
4715   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, sbi,
4716                                    sbi->hashcode, INSERT);
4717   gcc_assert (!*slot);
4718   *slot = (void *) sbi;
4719 }
4720
4721
4722 /* Set bits in INTO corresponding to the variable uids in solution set
4723    FROM, which came from variable PTR.
4724    For variables that are actually dereferenced, we also use type
4725    based alias analysis to prune the points-to sets.
4726    IS_DEREFED is true if PTR was directly dereferenced, which we use to
4727    help determine whether we are we are allowed to prune using TBAA.
4728    If NO_TBAA_PRUNING is true, we do not perform any TBAA pruning of
4729    the from set.  */
4730
4731 static void
4732 set_uids_in_ptset (tree ptr, bitmap into, bitmap from, bool is_derefed,
4733                    bool no_tbaa_pruning)
4734 {
4735   unsigned int i;
4736   bitmap_iterator bi;
4737
4738   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)));
4739
4740   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (from, 0, i, bi)
4741     {
4742       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4743
4744       /* The only artificial variables that are allowed in a may-alias
4745          set are heap variables.  */
4746       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
4747         continue;
4748
4749       if (TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
4750           || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
4751           || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
4752         {
4753           /* Just add VI->DECL to the alias set.
4754              Don't type prune artificial vars or points-to sets
4755              for pointers that have not been dereferenced or with
4756              type-based pruning disabled.  */
4757           if (vi->is_artificial_var
4758               || !is_derefed
4759               || no_tbaa_pruning)
4760             bitmap_set_bit (into, DECL_UID (vi->decl));
4761           else
4762             {
4763               alias_set_type var_alias_set, mem_alias_set;
4764               var_alias_set = get_alias_set (vi->decl);
4765               mem_alias_set = get_alias_set (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)));
4766               if (may_alias_p (SSA_NAME_VAR (ptr), mem_alias_set,
4767                                vi->decl, var_alias_set, true))
4768                 bitmap_set_bit (into, DECL_UID (vi->decl));
4769             }
4770         }
4771     }
4772 }
4773
4774
4775 static bool have_alias_info = false;
4776
4777 /* Given a pointer variable P, fill in its points-to set, or return
4778    false if we can't.
4779    Rather than return false for variables that point-to anything, we
4780    instead find the corresponding SMT, and merge in its aliases.  In
4781    addition to these aliases, we also set the bits for the SMT's
4782    themselves and their subsets, as SMT's are still in use by
4783    non-SSA_NAME's, and pruning may eliminate every one of their
4784    aliases.  In such a case, if we did not include the right set of
4785    SMT's in the points-to set of the variable, we'd end up with
4786    statements that do not conflict but should.  */
4787
4788 bool
4789 find_what_p_points_to (tree p)
4790 {
4791   tree lookup_p = p;
4792   varinfo_t vi;
4793
4794   if (!have_alias_info)
4795     return false;
4796
4797   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
4798      decl.  */
4799   if (TREE_CODE (p) == SSA_NAME
4800       && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == PARM_DECL
4801       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (p))
4802     lookup_p = SSA_NAME_VAR (p);
4803
4804   vi = lookup_vi_for_tree (lookup_p);
4805   if (vi)
4806     {
4807       if (vi->is_artificial_var)
4808         return false;
4809
4810       /* See if this is a field or a structure.  */
4811       if (vi->size != vi->fullsize)
4812         {
4813           /* Nothing currently asks about structure fields directly,
4814              but when they do, we need code here to hand back the
4815              points-to set.  */
4816           return false;
4817         }
4818       else
4819         {
4820           struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (p);
4821           unsigned int i;
4822           bitmap_iterator bi;
4823           bool was_pt_anything = false;
4824           bitmap finished_solution;
4825           bitmap result;
4826
4827           if (!pi->memory_tag_needed)
4828             return false;
4829
4830           /* This variable may have been collapsed, let's get the real
4831              variable.  */
4832           vi = get_varinfo (find (vi->id));
4833
4834           /* Translate artificial variables into SSA_NAME_PTR_INFO
4835              attributes.  */
4836           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
4837             {
4838               varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4839
4840               if (vi->is_artificial_var)
4841                 {
4842                   /* FIXME.  READONLY should be handled better so that
4843                      flow insensitive aliasing can disregard writable
4844                      aliases.  */
4845                   if (vi->id == nothing_id)
4846                     pi->pt_null = 1;
4847                   else if (vi->id == anything_id
4848                            || vi->id == nonlocal_id
4849                            || vi->id == escaped_id
4850                            || vi->id == callused_id)
4851                     was_pt_anything = 1;
4852                   else if (vi->id == readonly_id)
4853                     was_pt_anything = 1;
4854                   else if (vi->id == integer_id)
4855                     was_pt_anything = 1;
4856                   else if (vi->is_heap_var)
4857                     pi->pt_global_mem = 1;
4858                 }
4859             }
4860
4861           /* Instead of doing extra work, simply do not create
4862              points-to information for pt_anything pointers.  This
4863              will cause the operand scanner to fall back to the
4864              type-based SMT and its aliases.  Which is the best
4865              we could do here for the points-to set as well.  */
4866           if (was_pt_anything)
4867             return false;
4868
4869           /* Share the final set of variables when possible.  */
4870           finished_solution = BITMAP_GGC_ALLOC ();
4871           stats.points_to_sets_created++;
4872
4873           set_uids_in_ptset (p, finished_solution, vi->solution,
4874                              pi->is_dereferenced,
4875                              vi->no_tbaa_pruning);
4876           result = shared_bitmap_lookup (finished_solution);
4877
4878           if (!result)
4879             {
4880               shared_bitmap_add (finished_solution);
4881               pi->pt_vars = finished_solution;
4882             }
4883           else
4884             {
4885               pi->pt_vars = result;
4886               bitmap_clear (finished_solution);
4887             }
4888
4889           if (bitmap_empty_p (pi->pt_vars))
4890             pi->pt_vars = NULL;
4891
4892           return true;
4893         }
4894     }
4895
4896   return false;
4897 }
4898
4899 /* Mark the ESCAPED solution as call clobbered.  Returns false if
4900    pt_anything escaped which needs all locals that have their address
4901    taken marked call clobbered as well.  */
4902
4903 bool
4904 clobber_what_escaped (void)
4905 {
4906   varinfo_t vi;
4907   unsigned int i;
4908   bitmap_iterator bi;
4909
4910   if (!have_alias_info)
4911     return false;
4912
4913   /* This variable may have been collapsed, let's get the real
4914      variable for escaped_id.  */
4915   vi = get_varinfo (find (escaped_id));
4916
4917   /* If call-used memory escapes we need to include it in the
4918      set of escaped variables.  This can happen if a pure
4919      function returns a pointer and this pointer escapes.  */
4920   if (bitmap_bit_p (vi->solution, callused_id))
4921     {
4922       varinfo_t cu_vi = get_varinfo (find (callused_id));
4923       bitmap_ior_into (vi->solution, cu_vi->solution);
4924     }
4925
4926   /* Mark variables in the solution call-clobbered.  */
4927   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
4928     {
4929       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4930
4931       if (vi->is_artificial_var)
4932         {
4933           /* nothing_id and readonly_id do not cause any
4934              call clobber ops.  For anything_id and integer_id
4935              we need to clobber all addressable vars.  */
4936           if (vi->id == anything_id
4937               || vi->id == integer_id)
4938             return false;
4939         }
4940
4941       /* Only artificial heap-vars are further interesting.  */
4942       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
4943         continue;
4944
4945       if ((TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
4946            || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
4947            || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
4948           && !unmodifiable_var_p (vi->decl))
4949         mark_call_clobbered (vi->decl, ESCAPE_TO_CALL);
4950     }
4951
4952   return true;
4953 }
4954
4955 /* Compute the call-used variables.  */
4956
4957 void
4958 compute_call_used_vars (void)
4959 {
4960   varinfo_t vi;
4961   unsigned int i;
4962   bitmap_iterator bi;
4963   bool has_anything_id = false;
4964
4965   if (!have_alias_info)
4966     return;
4967
4968   /* This variable may have been collapsed, let's get the real
4969      variable for escaped_id.  */
4970   vi = get_varinfo (find (callused_id));
4971
4972   /* Mark variables in the solution call-clobbered.  */
4973   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
4974     {
4975       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4976
4977       if (vi->is_artificial_var)
4978         {
4979           /* For anything_id and integer_id we need to make
4980              all local addressable vars call-used.  */
4981           if (vi->id == anything_id
4982               || vi->id == integer_id)
4983             has_anything_id = true;
4984         }
4985
4986       /* Only artificial heap-vars are further interesting.  */
4987       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
4988         continue;
4989
4990       if ((TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
4991            || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
4992            || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
4993           && !unmodifiable_var_p (vi->decl))
4994         bitmap_set_bit (gimple_call_used_vars (cfun), DECL_UID (vi->decl));
4995     }
4996
4997   /* If anything is call-used, add all addressable locals to the set.  */
4998   if (has_anything_id)
4999     bitmap_ior_into (gimple_call_used_vars (cfun),
5000                      gimple_addressable_vars (cfun));
5001 }
5002
5003
5004 /* Dump points-to information to OUTFILE.  */
5005
5006 void
5007 dump_sa_points_to_info (FILE *outfile)
5008 {
5009   unsigned int i;
5010
5011   fprintf (outfile, "\nPoints-to sets\n\n");
5012
5013   if (dump_flags & TDF_STATS)
5014     {
5015       fprintf (outfile, "Stats:\n");
5016       fprintf (outfile, "Total vars:               %d\n", stats.total_vars);
5017       fprintf (outfile, "Non-pointer vars:          %d\n",
5018                stats.nonpointer_vars);
5019       fprintf (outfile, "Statically unified vars:  %d\n",
5020                stats.unified_vars_static);
5021       fprintf (outfile, "Dynamically unified vars: %d\n",
5022                stats.unified_vars_dynamic);
5023       fprintf (outfile, "Iterations:               %d\n", stats.iterations);
5024       fprintf (outfile, "Number of edges:          %d\n", stats.num_edges);
5025       fprintf (outfile, "Number of implicit edges: %d\n",
5026                stats.num_implicit_edges);
5027     }
5028
5029   for (i = 0; i < VEC_length (varinfo_t, varmap); i++)
5030     dump_solution_for_var (outfile, i);
5031 }
5032
5033
5034 /* Debug points-to information to stderr.  */
5035
5036 void
5037 debug_sa_points_to_info (void)
5038 {
5039   dump_sa_points_to_info (stderr);
5040 }
5041
5042
5043 /* Initialize the always-existing constraint variables for NULL
5044    ANYTHING, READONLY, and INTEGER */
5045
5046 static void
5047 init_base_vars (void)
5048 {
5049   struct constraint_expr lhs, rhs;
5050
5051   /* Create the NULL variable, used to represent that a variable points
5052      to NULL.  */
5053   nothing_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "NULL");
5054   var_nothing = new_var_info (nothing_tree, nothing_id, "NULL");
5055   insert_vi_for_tree (nothing_tree, var_nothing);
5056   var_nothing->is_artificial_var = 1;
5057   var_nothing->offset = 0;
5058   var_nothing->size = ~0;
5059   var_nothing->fullsize = ~0;
5060   var_nothing->is_special_var = 1;
5061   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_nothing);
5062
5063   /* Create the ANYTHING variable, used to represent that a variable
5064      points to some unknown piece of memory.  */
5065   anything_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "ANYTHING");
5066   var_anything = new_var_info (anything_tree, anything_id, "ANYTHING");
5067   insert_vi_for_tree (anything_tree, var_anything);
5068   var_anything->is_artificial_var = 1;
5069   var_anything->size = ~0;
5070   var_anything->offset = 0;
5071   var_anything->next = NULL;
5072   var_anything->fullsize = ~0;
5073   var_anything->is_special_var = 1;
5074
5075   /* Anything points to anything.  This makes deref constraints just
5076      work in the presence of linked list and other p = *p type loops,
5077      by saying that *ANYTHING = ANYTHING. */
5078   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_anything);
5079   lhs.type = SCALAR;
5080   lhs.var = anything_id;
5081   lhs.offset = 0;
5082   rhs.type = ADDRESSOF;
5083   rhs.var = anything_id;
5084   rhs.offset = 0;
5085
5086   /* This specifically does not use process_constraint because
5087      process_constraint ignores all anything = anything constraints, since all
5088      but this one are redundant.  */
5089   VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, new_constraint (lhs, rhs));
5090
5091   /* Create the READONLY variable, used to represent that a variable
5092      points to readonly memory.  */
5093   readonly_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "READONLY");
5094   var_readonly = new_var_info (readonly_tree, readonly_id, "READONLY");
5095   var_readonly->is_artificial_var = 1;
5096   var_readonly->offset = 0;
5097   var_readonly->size = ~0;
5098   var_readonly->fullsize = ~0;
5099   var_readonly->next = NULL;
5100   var_readonly->is_special_var = 1;
5101   insert_vi_for_tree (readonly_tree, var_readonly);
5102   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_readonly);
5103
5104   /* readonly memory points to anything, in order to make deref
5105      easier.  In reality, it points to anything the particular
5106      readonly variable can point to, but we don't track this
5107      separately. */
5108   lhs.type = SCALAR;
5109   lhs.var = readonly_id;
5110   lhs.offset = 0;
5111   rhs.type = ADDRESSOF;
5112   rhs.var = readonly_id;  /* FIXME */
5113   rhs.offset = 0;
5114   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5115
5116   /* Create the ESCAPED variable, used to represent the set of escaped
5117      memory.  */
5118   escaped_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "ESCAPED");
5119   var_escaped = new_var_info (escaped_tree, escaped_id, "ESCAPED");
5120   insert_vi_for_tree (escaped_tree, var_escaped);
5121   var_escaped->is_artificial_var = 1;
5122   var_escaped->offset = 0;
5123   var_escaped->size = ~0;
5124   var_escaped->fullsize = ~0;
5125   var_escaped->is_special_var = 0;
5126   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_escaped);
5127   gcc_assert (VEC_index (varinfo_t, varmap, 3) == var_escaped);
5128
5129   /* ESCAPED = *ESCAPED, because escaped is may-deref'd at calls, etc.  */
5130   lhs.type = SCALAR;
5131   lhs.var = escaped_id;
5132   lhs.offset = 0;
5133   rhs.type = DEREF;
5134   rhs.var = escaped_id;
5135   rhs.offset = 0;
5136   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5137
5138   /* Create the NONLOCAL variable, used to represent the set of nonlocal
5139      memory.  */
5140   nonlocal_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "NONLOCAL");
5141   var_nonlocal = new_var_info (nonlocal_tree, nonlocal_id, "NONLOCAL");
5142   insert_vi_for_tree (nonlocal_tree, var_nonlocal);
5143   var_nonlocal->is_artificial_var = 1;
5144   var_nonlocal->offset = 0;
5145   var_nonlocal->size = ~0;
5146   var_nonlocal->fullsize = ~0;
5147   var_nonlocal->is_special_var = 1;
5148   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_nonlocal);
5149
5150   /* Nonlocal memory points to escaped (which includes nonlocal),
5151      in order to make deref easier.  */
5152   lhs.type = SCALAR;
5153   lhs.var = nonlocal_id;
5154   lhs.offset = 0;
5155   rhs.type = ADDRESSOF;
5156   rhs.var = escaped_id;
5157   rhs.offset = 0;
5158   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5159
5160   /* Create the CALLUSED variable, used to represent the set of call-used
5161      memory.  */
5162   callused_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "CALLUSED");
5163   var_callused = new_var_info (callused_tree, callused_id, "CALLUSED");
5164   insert_vi_for_tree (callused_tree, var_callused);
5165   var_callused->is_artificial_var = 1;
5166   var_callused->offset = 0;
5167   var_callused->size = ~0;
5168   var_callused->fullsize = ~0;
5169   var_callused->is_special_var = 0;
5170   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_callused);
5171
5172   /* CALLUSED = *CALLUSED, because call-used is may-deref'd at calls, etc.  */
5173   lhs.type = SCALAR;
5174   lhs.var = callused_id;
5175   lhs.offset = 0;
5176   rhs.type = DEREF;
5177   rhs.var = callused_id;
5178   rhs.offset = 0;
5179   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5180
5181   /* Create the INTEGER variable, used to represent that a variable points
5182      to an INTEGER.  */
5183   integer_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "INTEGER");
5184   var_integer = new_var_info (integer_tree, integer_id, "INTEGER");
5185   insert_vi_for_tree (integer_tree, var_integer);
5186   var_integer->is_artificial_var = 1;
5187   var_integer->size = ~0;
5188   var_integer->fullsize = ~0;
5189   var_integer->offset = 0;
5190   var_integer->next = NULL;
5191   var_integer->is_special_var = 1;
5192   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_integer);
5193
5194   /* INTEGER = ANYTHING, because we don't know where a dereference of
5195      a random integer will point to.  */
5196   lhs.type = SCALAR;
5197   lhs.var = integer_id;
5198   lhs.offset = 0;
5199   rhs.type = ADDRESSOF;
5200   rhs.var = anything_id;
5201   rhs.offset = 0;
5202   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5203
5204   /* *ESCAPED = &ESCAPED.  This is true because we have to assume
5205      everything pointed to by escaped can also point to escaped. */
5206   lhs.type = DEREF;
5207   lhs.var = escaped_id;
5208   lhs.offset = 0;
5209   rhs.type = ADDRESSOF;
5210   rhs.var = escaped_id;
5211   rhs.offset = 0;
5212   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5213
5214   /* *ESCAPED = &NONLOCAL.  This is true because we have to assume
5215      everything pointed to by escaped can also point to nonlocal. */
5216   lhs.type = DEREF;
5217   lhs.var = escaped_id;
5218   lhs.offset = 0;
5219   rhs.type = ADDRESSOF;
5220   rhs.var = nonlocal_id;
5221   rhs.offset = 0;
5222   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5223 }
5224
5225 /* Initialize things necessary to perform PTA */
5226
5227 static void
5228 init_alias_vars (void)
5229 {
5230   use_field_sensitive = (MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE > 1);
5231
5232   bitmap_obstack_initialize (&pta_obstack);
5233   bitmap_obstack_initialize (&oldpta_obstack);
5234   bitmap_obstack_initialize (&predbitmap_obstack);
5235
5236   constraint_pool = create_alloc_pool ("Constraint pool",
5237                                        sizeof (struct constraint), 30);
5238   variable_info_pool = create_alloc_pool ("Variable info pool",
5239                                           sizeof (struct variable_info), 30);
5240   constraints = VEC_alloc (constraint_t, heap, 8);
5241   varmap = VEC_alloc (varinfo_t, heap, 8);
5242   vi_for_tree = pointer_map_create ();
5243
5244   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
5245   shared_bitmap_table = htab_create (511, shared_bitmap_hash,
5246                                      shared_bitmap_eq, free);
5247   init_base_vars ();
5248 }
5249
5250 /* Remove the REF and ADDRESS edges from GRAPH, as well as all the
5251    predecessor edges.  */
5252
5253 static void
5254 remove_preds_and_fake_succs (constraint_graph_t graph)
5255 {
5256   unsigned int i;
5257
5258   /* Clear the implicit ref and address nodes from the successor
5259      lists.  */
5260   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
5261     {
5262       if (graph->succs[i])
5263         bitmap_clear_range (graph->succs[i], FIRST_REF_NODE,
5264                             FIRST_REF_NODE * 2);
5265     }
5266
5267   /* Free the successor list for the non-ref nodes.  */
5268   for (i = FIRST_REF_NODE; i < graph->size; i++)
5269     {
5270       if (graph->succs[i])
5271         BITMAP_FREE (graph->succs[i]);
5272     }
5273
5274   /* Now reallocate the size of the successor list as, and blow away
5275      the predecessor bitmaps.  */
5276   graph->size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
5277   graph->succs = XRESIZEVEC (bitmap, graph->succs, graph->size);
5278
5279   free (graph->implicit_preds);
5280   graph->implicit_preds = NULL;
5281   free (graph->preds);
5282   graph->preds = NULL;
5283   bitmap_obstack_release (&predbitmap_obstack);
5284 }
5285
5286 /* Compute the set of variables we can't TBAA prune.  */
5287
5288 static void
5289 compute_tbaa_pruning (void)
5290 {
5291   unsigned int size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
5292   unsigned int i;
5293   bool any;
5294
5295   changed_count = 0;
5296   changed = sbitmap_alloc (size);
5297   sbitmap_zero (changed);
5298
5299   /* Mark all initial no_tbaa_pruning nodes as changed.  */
5300   any = false;
5301   for (i = 0; i < size; ++i)
5302     {
5303       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
5304
5305       if (find (i) == i && ivi->no_tbaa_pruning)
5306         {
5307           any = true;
5308           if ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
5309               || VEC_length (constraint_t, graph->complex[i]) > 0)
5310             {
5311               SET_BIT (changed, i);
5312               ++changed_count;
5313             }
5314         }
5315     }
5316
5317   while (changed_count > 0)
5318     {
5319       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
5320       ++stats.iterations;
5321
5322       compute_topo_order (graph, ti);
5323
5324       while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
5325         {
5326           bitmap_iterator bi;
5327
5328           i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
5329
5330           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
5331           if (find (i) != i)
5332             continue;
5333
5334           /* If the node has changed, we need to process the complex
5335              constraints and outgoing edges again.  */
5336           if (TEST_BIT (changed, i))
5337             {
5338               unsigned int j;
5339               constraint_t c;
5340               VEC(constraint_t,heap) *complex = graph->complex[i];
5341
5342               RESET_BIT (changed, i);
5343               --changed_count;
5344
5345               /* Process the complex copy constraints.  */
5346               for (j = 0; VEC_iterate (constraint_t, complex, j, c); ++j)
5347                 {
5348                   if (c->lhs.type == SCALAR && c->rhs.type == SCALAR)
5349                     {
5350                       varinfo_t lhsvi = get_varinfo (find (c->lhs.var));
5351
5352                       if (!lhsvi->no_tbaa_pruning)
5353                         {
5354                           lhsvi->no_tbaa_pruning = true;
5355                           if (!TEST_BIT (changed, lhsvi->id))
5356                             {
5357                               SET_BIT (changed, lhsvi->id);
5358                               ++changed_count;
5359                             }
5360                         }
5361                     }
5362                 }
5363
5364               /* Propagate to all successors.  */
5365               EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i], 0, j, bi)
5366                 {
5367                   unsigned int to = find (j);
5368                   varinfo_t tovi = get_varinfo (to);
5369
5370                   /* Don't propagate to ourselves.  */
5371                   if (to == i)
5372                     continue;
5373
5374                   if (!tovi->no_tbaa_pruning)
5375                     {
5376                       tovi->no_tbaa_pruning = true;
5377                       if (!TEST_BIT (changed, to))
5378                         {
5379                           SET_BIT (changed, to);
5380                           ++changed_count;
5381                         }
5382                     }
5383                 }
5384             }
5385         }
5386
5387       free_topo_info (ti);
5388     }
5389
5390   sbitmap_free (changed);
5391
5392   if (any)
5393     {
5394       for (i = 0; i < size; ++i)
5395         {
5396           varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
5397           varinfo_t ivip = get_varinfo (find (i));
5398
5399           if (ivip->no_tbaa_pruning)
5400             {
5401               tree var = ivi->decl;
5402
5403               if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
5404                 var = SSA_NAME_VAR (var);
5405
5406               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
5407                 {
5408                   DECL_NO_TBAA_P (var) = 1;
5409
5410                   /* Tell the RTL layer that this pointer can alias
5411                      anything.  */
5412                   DECL_POINTER_ALIAS_SET (var) = 0;
5413                 }
5414             }
5415         }
5416     }
5417 }
5418
5419 /* Create points-to sets for the current function.  See the comments
5420    at the start of the file for an algorithmic overview.  */
5421
5422 void
5423 compute_points_to_sets (void)
5424 {
5425   struct scc_info *si;
5426   basic_block bb;
5427
5428   timevar_push (TV_TREE_PTA);
5429
5430   init_alias_vars ();
5431   init_alias_heapvars ();
5432
5433   intra_create_variable_infos ();
5434
5435   /* Now walk all statements and derive aliases.  */
5436   FOR_EACH_BB (bb)
5437     {
5438       block_stmt_iterator bsi;
5439       tree phi;
5440
5441       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
5442         if (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)))
5443           find_func_aliases (phi);
5444
5445       for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); )
5446         {
5447           tree stmt = bsi_stmt (bsi);
5448
5449           find_func_aliases (stmt);
5450
5451           /* The information in CHANGE_DYNAMIC_TYPE_EXPR nodes has now
5452              been captured, and we can remove them.  */
5453           if (TREE_CODE (stmt) == CHANGE_DYNAMIC_TYPE_EXPR)
5454             bsi_remove (&bsi, true);
5455           else
5456             bsi_next (&bsi);
5457         }
5458     }
5459
5460
5461   if (dump_file)
5462     {
5463       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
5464       dump_constraints (dump_file);
5465     }
5466
5467   if (dump_file)
5468     fprintf (dump_file,
5469              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
5470              "substitution\n");
5471
5472   init_graph (VEC_length (varinfo_t, varmap) * 2);
5473   
5474   if (dump_file)
5475     fprintf (dump_file, "Building predecessor graph\n");
5476   build_pred_graph ();
5477   
5478   if (dump_file)
5479     fprintf (dump_file, "Detecting pointer and location "
5480              "equivalences\n");
5481   si = perform_var_substitution (graph);
5482   
5483   if (dump_file)
5484     fprintf (dump_file, "Rewriting constraints and unifying "
5485              "variables\n");
5486   rewrite_constraints (graph, si);
5487   free_var_substitution_info (si);
5488
5489   build_succ_graph ();
5490
5491   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
5492     dump_constraint_graph (dump_file);
5493
5494   move_complex_constraints (graph);
5495
5496   if (dump_file)
5497     fprintf (dump_file, "Uniting pointer but not location equivalent "
5498              "variables\n");
5499   unite_pointer_equivalences (graph);
5500
5501   if (dump_file)
5502     fprintf (dump_file, "Finding indirect cycles\n");
5503   find_indirect_cycles (graph);
5504
5505   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
5506      point. */
5507   remove_preds_and_fake_succs (graph);
5508
5509   if (dump_file)
5510     fprintf (dump_file, "Solving graph\n");
5511
5512   solve_graph (graph);
5513
5514   compute_tbaa_pruning ();
5515
5516   if (dump_file)
5517     dump_sa_points_to_info (dump_file);
5518
5519   have_alias_info = true;
5520
5521   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
5522 }
5523
5524
5525 /* Delete created points-to sets.  */
5526
5527 void
5528 delete_points_to_sets (void)
5529 {
5530   unsigned int i;
5531
5532   htab_delete (shared_bitmap_table);
5533   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
5534     fprintf (dump_file, "Points to sets created:%d\n",
5535              stats.points_to_sets_created);
5536
5537   pointer_map_destroy (vi_for_tree);
5538   bitmap_obstack_release (&pta_obstack);
5539   VEC_free (constraint_t, heap, constraints);
5540
5541   for (i = 0; i < graph->size; i++)
5542     VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[i]);
5543   free (graph->complex);
5544
5545   free (graph->rep);
5546   free (graph->succs);
5547   free (graph->pe);
5548   free (graph->pe_rep);
5549   free (graph->indirect_cycles);
5550   free (graph);
5551
5552   VEC_free (varinfo_t, heap, varmap);
5553   free_alloc_pool (variable_info_pool);
5554   free_alloc_pool (constraint_pool);
5555   have_alias_info = false;
5556 }
5557
5558 /* Return true if we should execute IPA PTA.  */
5559 static bool
5560 gate_ipa_pta (void)
5561 {
5562   return (flag_unit_at_a_time != 0
5563           && flag_ipa_pta
5564           /* Don't bother doing anything if the program has errors.  */
5565           && !(errorcount || sorrycount));
5566 }
5567
5568 /* Execute the driver for IPA PTA.  */
5569 static unsigned int
5570 ipa_pta_execute (void)
5571 {
5572   struct cgraph_node *node;
5573   struct scc_info *si;
5574
5575   in_ipa_mode = 1;
5576   init_alias_heapvars ();
5577   init_alias_vars ();
5578
5579   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
5580     {
5581       if (!node->analyzed || cgraph_is_master_clone (node))
5582         {
5583           unsigned int varid;
5584
5585           varid = create_function_info_for (node->decl,
5586                                             cgraph_node_name (node));
5587           if (node->local.externally_visible)
5588             {
5589               varinfo_t fi = get_varinfo (varid);
5590               for (; fi; fi = fi->next)
5591                 make_constraint_from (fi, anything_id);
5592             }
5593         }
5594     }
5595   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
5596     {
5597       if (node->analyzed && cgraph_is_master_clone (node))
5598         {
5599           struct function *func = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
5600           basic_block bb;
5601           tree old_func_decl = current_function_decl;
5602           if (dump_file)
5603             fprintf (dump_file,
5604                      "Generating constraints for %s\n",
5605                      cgraph_node_name (node));
5606           push_cfun (func);
5607           current_function_decl = node->decl;
5608
5609           FOR_EACH_BB_FN (bb, func)
5610             {
5611               block_stmt_iterator bsi;
5612               tree phi;
5613
5614               for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
5615                 {
5616                   if (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)))
5617                     {
5618                       find_func_aliases (phi);
5619                     }
5620                 }
5621
5622               for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
5623                 {
5624                   tree stmt = bsi_stmt (bsi);
5625                   find_func_aliases (stmt);
5626                 }
5627             }
5628           current_function_decl = old_func_decl;
5629           pop_cfun ();
5630         }
5631       else
5632         {
5633           /* Make point to anything.  */
5634         }
5635     }
5636
5637   if (dump_file)
5638     {
5639       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
5640       dump_constraints (dump_file);
5641     }
5642
5643   if (dump_file)
5644     fprintf (dump_file,
5645              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
5646              "substitution:\n");
5647
5648   init_graph (VEC_length (varinfo_t, varmap) * 2);
5649   build_pred_graph ();
5650   si = perform_var_substitution (graph);
5651   rewrite_constraints (graph, si);
5652   free_var_substitution_info (si);
5653
5654   build_succ_graph ();
5655   move_complex_constraints (graph);
5656   unite_pointer_equivalences (graph);
5657   find_indirect_cycles (graph);
5658
5659   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
5660      point. */
5661   remove_preds_and_fake_succs (graph);
5662
5663   if (dump_file)
5664     fprintf (dump_file, "\nSolving graph\n");
5665
5666   solve_graph (graph);
5667
5668   if (dump_file)
5669     dump_sa_points_to_info (dump_file);
5670
5671   in_ipa_mode = 0;
5672   delete_alias_heapvars ();
5673   delete_points_to_sets ();
5674   return 0;
5675 }
5676
5677 struct simple_ipa_opt_pass pass_ipa_pta =
5678 {
5679  {
5680   SIMPLE_IPA_PASS,
5681   "pta",                                /* name */
5682   gate_ipa_pta,                 /* gate */
5683   ipa_pta_execute,                      /* execute */
5684   NULL,                                 /* sub */
5685   NULL,                                 /* next */
5686   0,                                    /* static_pass_number */
5687   TV_IPA_PTA,                   /* tv_id */
5688   0,                                    /* properties_required */
5689   0,                                    /* properties_provided */
5690   0,                                    /* properties_destroyed */
5691   0,                                    /* todo_flags_start */
5692   TODO_update_ssa                       /* todo_flags_finish */
5693  }
5694 };
5695
5696 /* Initialize the heapvar for statement mapping.  */
5697 void
5698 init_alias_heapvars (void)
5699 {
5700   if (!heapvar_for_stmt)
5701     heapvar_for_stmt = htab_create_ggc (11, tree_map_hash, tree_map_eq,
5702                                         NULL);
5703 }
5704
5705 void
5706 delete_alias_heapvars (void)
5707 {
5708   htab_delete (heapvar_for_stmt);
5709   heapvar_for_stmt = NULL;
5710 }
5711
5712
5713 #include "gt-tree-ssa-structalias.h"