OSDN Git Service

PR c/39581
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-structalias.c
1 /* Tree based points-to analysis
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009 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 "tree.h"
35 #include "c-common.h"
36 #include "tree-flow.h"
37 #include "tree-inline.h"
38 #include "varray.h"
39 #include "c-tree.h"
40 #include "diagnostic.h"
41 #include "toplev.h"
42 #include "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 "cgraph.h"
52 #include "alias.h"
53 #include "pointer-set.h"
54
55 /* The idea behind this analyzer is to generate set constraints from the
56    program, then solve the resulting constraints in order to generate the
57    points-to sets.
58
59    Set constraints are a way of modeling program analysis problems that
60    involve sets.  They consist of an inclusion constraint language,
61    describing the variables (each variable is a set) and operations that
62    are involved on the variables, and a set of rules that derive facts
63    from these operations.  To solve a system of set constraints, you derive
64    all possible facts under the rules, which gives you the correct sets
65    as a consequence.
66
67    See  "Efficient Field-sensitive pointer analysis for C" by "David
68    J. Pearce and Paul H. J. Kelly and Chris Hankin, at
69    http://citeseer.ist.psu.edu/pearce04efficient.html
70
71    Also see "Ultra-fast Aliasing Analysis using CLA: A Million Lines
72    of C Code in a Second" by ""Nevin Heintze and Olivier Tardieu" at
73    http://citeseer.ist.psu.edu/heintze01ultrafast.html
74
75    There are three types of real constraint expressions, DEREF,
76    ADDRESSOF, and SCALAR.  Each constraint expression consists
77    of a constraint type, a variable, and an offset.
78
79    SCALAR is a constraint expression type used to represent x, whether
80    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
81    DEREF is a constraint expression type used to represent *x, whether
82    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
83    ADDRESSOF is a constraint expression used to represent &x, whether
84    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
85
86    Each pointer variable in the program is assigned an integer id, and
87    each field of a structure variable is assigned an integer id as well.
88
89    Structure variables are linked to their list of fields through a "next
90    field" in each variable that points to the next field in offset
91    order.
92    Each variable for a structure field has
93
94    1. "size", that tells the size in bits of that field.
95    2. "fullsize, that tells the size in bits of the entire structure.
96    3. "offset", that tells the offset in bits from the beginning of the
97    structure to this field.
98
99    Thus,
100    struct f
101    {
102      int a;
103      int b;
104    } foo;
105    int *bar;
106
107    looks like
108
109    foo.a -> id 1, size 32, offset 0, fullsize 64, next foo.b
110    foo.b -> id 2, size 32, offset 32, fullsize 64, next NULL
111    bar -> id 3, size 32, offset 0, fullsize 32, next NULL
112
113
114   In order to solve the system of set constraints, the following is
115   done:
116
117   1. Each constraint variable x has a solution set associated with it,
118   Sol(x).
119
120   2. Constraints are separated into direct, copy, and complex.
121   Direct constraints are ADDRESSOF constraints that require no extra
122   processing, such as P = &Q
123   Copy constraints are those of the form P = Q.
124   Complex constraints are all the constraints involving dereferences
125   and offsets (including offsetted copies).
126
127   3. All direct constraints of the form P = &Q are processed, such
128   that Q is added to Sol(P)
129
130   4. All complex constraints for a given constraint variable are stored in a
131   linked list attached to that variable's node.
132
133   5. A directed graph is built out of the copy constraints. Each
134   constraint variable is a node in the graph, and an edge from
135   Q to P is added for each copy constraint of the form P = Q
136
137   6. The graph is then walked, and solution sets are
138   propagated along the copy edges, such that an edge from Q to P
139   causes Sol(P) <- Sol(P) union Sol(Q).
140
141   7.  As we visit each node, all complex constraints associated with
142   that node are processed by adding appropriate copy edges to the graph, or the
143   appropriate variables to the solution set.
144
145   8. The process of walking the graph is iterated until no solution
146   sets change.
147
148   Prior to walking the graph in steps 6 and 7, We perform static
149   cycle elimination on the constraint graph, as well
150   as off-line variable substitution.
151
152   TODO: Adding offsets to pointer-to-structures can be handled (IE not punted
153   on and turned into anything), but isn't.  You can just see what offset
154   inside the pointed-to struct it's going to access.
155
156   TODO: Constant bounded arrays can be handled as if they were structs of the
157   same number of elements.
158
159   TODO: Modeling heap and incoming pointers becomes much better if we
160   add fields to them as we discover them, which we could do.
161
162   TODO: We could handle unions, but to be honest, it's probably not
163   worth the pain or slowdown.  */
164
165 static GTY ((if_marked ("tree_map_marked_p"), param_is (struct tree_map)))
166 htab_t heapvar_for_stmt;
167
168 static bool use_field_sensitive = true;
169 static int in_ipa_mode = 0;
170
171 /* Used for predecessor bitmaps. */
172 static bitmap_obstack predbitmap_obstack;
173
174 /* Used for points-to sets.  */
175 static bitmap_obstack pta_obstack;
176
177 /* Used for oldsolution members of variables. */
178 static bitmap_obstack oldpta_obstack;
179
180 /* Used for per-solver-iteration bitmaps.  */
181 static bitmap_obstack iteration_obstack;
182
183 static unsigned int create_variable_info_for (tree, const char *);
184 typedef struct constraint_graph *constraint_graph_t;
185 static void unify_nodes (constraint_graph_t, unsigned int, unsigned int, bool);
186
187 struct constraint;
188 typedef struct constraint *constraint_t;
189
190 DEF_VEC_P(constraint_t);
191 DEF_VEC_ALLOC_P(constraint_t,heap);
192
193 #define EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP(a, b, c, d)        \
194   if (a)                                                \
195     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (a, b, c, d)
196
197 static struct constraint_stats
198 {
199   unsigned int total_vars;
200   unsigned int nonpointer_vars;
201   unsigned int unified_vars_static;
202   unsigned int unified_vars_dynamic;
203   unsigned int iterations;
204   unsigned int num_edges;
205   unsigned int num_implicit_edges;
206   unsigned int points_to_sets_created;
207 } stats;
208
209 struct variable_info
210 {
211   /* ID of this variable  */
212   unsigned int id;
213
214   /* True if this is a variable created by the constraint analysis, such as
215      heap variables and constraints we had to break up.  */
216   unsigned int is_artificial_var:1;
217
218   /* True if this is a special variable whose solution set should not be
219      changed.  */
220   unsigned int is_special_var:1;
221
222   /* True for variables whose size is not known or variable.  */
223   unsigned int is_unknown_size_var:1;
224
225   /* True for (sub-)fields that represent a whole variable.  */
226   unsigned int is_full_var : 1;
227
228   /* True if this is a heap variable.  */
229   unsigned int is_heap_var:1;
230
231   /* True if we may not use TBAA to prune references to this
232      variable.  This is used for C++ placement new.  */
233   unsigned int no_tbaa_pruning : 1;
234
235   /* True if this field may contain pointers.  */
236   unsigned int may_have_pointers : 1;
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 first_or_preceding_vi_for_offset (varinfo_t,
266                                                    unsigned HOST_WIDE_INT);
267 static varinfo_t lookup_vi_for_tree (tree);
268
269 /* Pool of variable info structures.  */
270 static alloc_pool variable_info_pool;
271
272 DEF_VEC_P(varinfo_t);
273
274 DEF_VEC_ALLOC_P(varinfo_t, heap);
275
276 /* Table of variable info structures for constraint variables.
277    Indexed directly by variable info id.  */
278 static VEC(varinfo_t,heap) *varmap;
279
280 /* Return the varmap element N */
281
282 static inline varinfo_t
283 get_varinfo (unsigned int n)
284 {
285   return VEC_index (varinfo_t, varmap, n);
286 }
287
288 /* Static IDs for the special variables.  */
289 enum { nothing_id = 0, anything_id = 1, readonly_id = 2,
290        escaped_id = 3, nonlocal_id = 4, callused_id = 5,
291        storedanything_id = 6, integer_id = 7 };
292
293 /* Variable that represents the unknown pointer.  */
294 static varinfo_t var_anything;
295 static tree anything_tree;
296
297 /* Variable that represents the NULL pointer.  */
298 static varinfo_t var_nothing;
299 static tree nothing_tree;
300
301 /* Variable that represents read only memory.  */
302 static varinfo_t var_readonly;
303 static tree readonly_tree;
304
305 /* Variable that represents escaped memory.  */
306 static varinfo_t var_escaped;
307 static tree escaped_tree;
308
309 /* Variable that represents nonlocal memory.  */
310 static varinfo_t var_nonlocal;
311 static tree nonlocal_tree;
312
313 /* Variable that represents call-used memory.  */
314 static varinfo_t var_callused;
315 static tree callused_tree;
316
317 /* Variable that represents variables that are stored to anything.  */
318 static varinfo_t var_storedanything;
319 static tree storedanything_tree;
320
321 /* Variable that represents integers.  This is used for when people do things
322    like &0->a.b.  */
323 static varinfo_t var_integer;
324 static tree integer_tree;
325
326 /* Lookup a heap var for FROM, and return it if we find one.  */
327
328 static tree
329 heapvar_lookup (tree from)
330 {
331   struct tree_map *h, in;
332   in.base.from = from;
333
334   h = (struct tree_map *) htab_find_with_hash (heapvar_for_stmt, &in,
335                                                htab_hash_pointer (from));
336   if (h)
337     return h->to;
338   return NULL_TREE;
339 }
340
341 /* Insert a mapping FROM->TO in the heap var for statement
342    hashtable.  */
343
344 static void
345 heapvar_insert (tree from, tree to)
346 {
347   struct tree_map *h;
348   void **loc;
349
350   h = GGC_NEW (struct tree_map);
351   h->hash = htab_hash_pointer (from);
352   h->base.from = from;
353   h->to = to;
354   loc = htab_find_slot_with_hash (heapvar_for_stmt, h, h->hash, INSERT);
355   *(struct tree_map **) loc = h;
356 }
357
358 /* Return a new variable info structure consisting for a variable
359    named NAME, and using constraint graph node NODE.  */
360
361 static varinfo_t
362 new_var_info (tree t, unsigned int id, const char *name)
363 {
364   varinfo_t ret = (varinfo_t) pool_alloc (variable_info_pool);
365   tree var;
366
367   ret->id = id;
368   ret->name = name;
369   ret->decl = t;
370   ret->is_artificial_var = false;
371   ret->is_heap_var = false;
372   ret->is_special_var = false;
373   ret->is_unknown_size_var = false;
374   ret->is_full_var = false;
375   ret->may_have_pointers = true;
376   var = t;
377   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
378     var = SSA_NAME_VAR (var);
379   ret->no_tbaa_pruning = (DECL_P (var)
380                           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var))
381                           && DECL_NO_TBAA_P (var));
382   ret->solution = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
383   ret->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
384   ret->next = NULL;
385   return ret;
386 }
387
388 typedef enum {SCALAR, DEREF, ADDRESSOF} constraint_expr_type;
389
390 /* An expression that appears in a constraint.  */
391
392 struct constraint_expr
393 {
394   /* Constraint type.  */
395   constraint_expr_type type;
396
397   /* Variable we are referring to in the constraint.  */
398   unsigned int var;
399
400   /* Offset, in bits, of this constraint from the beginning of
401      variables it ends up referring to.
402
403      IOW, in a deref constraint, we would deref, get the result set,
404      then add OFFSET to each member.   */
405   HOST_WIDE_INT offset;
406 };
407
408 /* Use 0x8000... as special unknown offset.  */
409 #define UNKNOWN_OFFSET ((HOST_WIDE_INT)-1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT-1))
410
411 typedef struct constraint_expr ce_s;
412 DEF_VEC_O(ce_s);
413 DEF_VEC_ALLOC_O(ce_s, heap);
414 static void get_constraint_for_1 (tree, VEC(ce_s, heap) **, bool);
415 static void get_constraint_for (tree, VEC(ce_s, heap) **);
416 static void do_deref (VEC (ce_s, heap) **);
417
418 /* Our set constraints are made up of two constraint expressions, one
419    LHS, and one RHS.
420
421    As described in the introduction, our set constraints each represent an
422    operation between set valued variables.
423 */
424 struct constraint
425 {
426   struct constraint_expr lhs;
427   struct constraint_expr rhs;
428 };
429
430 /* List of constraints that we use to build the constraint graph from.  */
431
432 static VEC(constraint_t,heap) *constraints;
433 static alloc_pool constraint_pool;
434
435
436 DEF_VEC_I(int);
437 DEF_VEC_ALLOC_I(int, heap);
438
439 /* The constraint graph is represented as an array of bitmaps
440    containing successor nodes.  */
441
442 struct constraint_graph
443 {
444   /* Size of this graph, which may be different than the number of
445      nodes in the variable map.  */
446   unsigned int size;
447
448   /* Explicit successors of each node. */
449   bitmap *succs;
450
451   /* Implicit predecessors of each node (Used for variable
452      substitution). */
453   bitmap *implicit_preds;
454
455   /* Explicit predecessors of each node (Used for variable substitution).  */
456   bitmap *preds;
457
458   /* Indirect cycle representatives, or -1 if the node has no indirect
459      cycles.  */
460   int *indirect_cycles;
461
462   /* Representative node for a node.  rep[a] == a unless the node has
463      been unified. */
464   unsigned int *rep;
465
466   /* Equivalence class representative for a label.  This is used for
467      variable substitution.  */
468   int *eq_rep;
469
470   /* Pointer equivalence label for a node.  All nodes with the same
471      pointer equivalence label can be unified together at some point
472      (either during constraint optimization or after the constraint
473      graph is built).  */
474   unsigned int *pe;
475
476   /* Pointer equivalence representative for a label.  This is used to
477      handle nodes that are pointer equivalent but not location
478      equivalent.  We can unite these once the addressof constraints
479      are transformed into initial points-to sets.  */
480   int *pe_rep;
481
482   /* Pointer equivalence label for each node, used during variable
483      substitution.  */
484   unsigned int *pointer_label;
485
486   /* Location equivalence label for each node, used during location
487      equivalence finding.  */
488   unsigned int *loc_label;
489
490   /* Pointed-by set for each node, used during location equivalence
491      finding.  This is pointed-by rather than pointed-to, because it
492      is constructed using the predecessor graph.  */
493   bitmap *pointed_by;
494
495   /* Points to sets for pointer equivalence.  This is *not* the actual
496      points-to sets for nodes.  */
497   bitmap *points_to;
498
499   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is a direct
500      node.  Used for variable substitution.  */
501   sbitmap direct_nodes;
502
503   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is address
504      taken.  Used for variable substitution.  */
505   bitmap address_taken;
506
507   /* Vector of complex constraints for each graph node.  Complex
508      constraints are those involving dereferences or offsets that are
509      not 0.  */
510   VEC(constraint_t,heap) **complex;
511 };
512
513 static constraint_graph_t graph;
514
515 /* During variable substitution and the offline version of indirect
516    cycle finding, we create nodes to represent dereferences and
517    address taken constraints.  These represent where these start and
518    end.  */
519 #define FIRST_REF_NODE (VEC_length (varinfo_t, varmap))
520 #define LAST_REF_NODE (FIRST_REF_NODE + (FIRST_REF_NODE - 1))
521
522 /* Return the representative node for NODE, if NODE has been unioned
523    with another NODE.
524    This function performs path compression along the way to finding
525    the representative.  */
526
527 static unsigned int
528 find (unsigned int node)
529 {
530   gcc_assert (node < graph->size);
531   if (graph->rep[node] != node)
532     return graph->rep[node] = find (graph->rep[node]);
533   return node;
534 }
535
536 /* Union the TO and FROM nodes to the TO nodes.
537    Note that at some point in the future, we may want to do
538    union-by-rank, in which case we are going to have to return the
539    node we unified to.  */
540
541 static bool
542 unite (unsigned int to, unsigned int from)
543 {
544   gcc_assert (to < graph->size && from < graph->size);
545   if (to != from && graph->rep[from] != to)
546     {
547       graph->rep[from] = to;
548       return true;
549     }
550   return false;
551 }
552
553 /* Create a new constraint consisting of LHS and RHS expressions.  */
554
555 static constraint_t
556 new_constraint (const struct constraint_expr lhs,
557                 const struct constraint_expr rhs)
558 {
559   constraint_t ret = (constraint_t) pool_alloc (constraint_pool);
560   ret->lhs = lhs;
561   ret->rhs = rhs;
562   return ret;
563 }
564
565 /* Print out constraint C to FILE.  */
566
567 static void
568 dump_constraint (FILE *file, constraint_t c)
569 {
570   if (c->lhs.type == ADDRESSOF)
571     fprintf (file, "&");
572   else if (c->lhs.type == DEREF)
573     fprintf (file, "*");
574   fprintf (file, "%s", get_varinfo (c->lhs.var)->name);
575   if (c->lhs.offset == UNKNOWN_OFFSET)
576     fprintf (file, " + UNKNOWN");
577   else if (c->lhs.offset != 0)
578     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->lhs.offset);
579   fprintf (file, " = ");
580   if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
581     fprintf (file, "&");
582   else if (c->rhs.type == DEREF)
583     fprintf (file, "*");
584   fprintf (file, "%s", get_varinfo (c->rhs.var)->name);
585   if (c->rhs.offset == UNKNOWN_OFFSET)
586     fprintf (file, " + UNKNOWN");
587   else if (c->rhs.offset != 0)
588     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->rhs.offset);
589   fprintf (file, "\n");
590 }
591
592
593 void debug_constraint (constraint_t);
594 void debug_constraints (void);
595 void debug_constraint_graph (void);
596 void debug_solution_for_var (unsigned int);
597 void debug_sa_points_to_info (void);
598
599 /* Print out constraint C to stderr.  */
600
601 void
602 debug_constraint (constraint_t c)
603 {
604   dump_constraint (stderr, c);
605 }
606
607 /* Print out all constraints to FILE */
608
609 static void
610 dump_constraints (FILE *file)
611 {
612   int i;
613   constraint_t c;
614   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
615     dump_constraint (file, c);
616 }
617
618 /* Print out all constraints to stderr.  */
619
620 void
621 debug_constraints (void)
622 {
623   dump_constraints (stderr);
624 }
625
626 /* Print out to FILE the edge in the constraint graph that is created by
627    constraint c. The edge may have a label, depending on the type of
628    constraint that it represents. If complex1, e.g: a = *b, then the label
629    is "=*", if complex2, e.g: *a = b, then the label is "*=", if
630    complex with an offset, e.g: a = b + 8, then the label is "+".
631    Otherwise the edge has no label.  */
632
633 static void
634 dump_constraint_edge (FILE *file, constraint_t c)
635 {
636   if (c->rhs.type != ADDRESSOF)
637     {
638       const char *src = get_varinfo (c->rhs.var)->name;
639       const char *dst = get_varinfo (c->lhs.var)->name;
640       fprintf (file, "  \"%s\" -> \"%s\" ", src, dst);
641       /* Due to preprocessing of constraints, instructions like *a = *b are
642          illegal; thus, we do not have to handle such cases.  */
643       if (c->lhs.type == DEREF)
644         fprintf (file, " [ label=\"*=\" ] ;\n");
645       else if (c->rhs.type == DEREF)
646         fprintf (file, " [ label=\"=*\" ] ;\n");
647       else
648         {
649           /* We must check the case where the constraint is an offset.
650              In this case, it is treated as a complex constraint.  */
651           if (c->rhs.offset != c->lhs.offset)
652             fprintf (file, " [ label=\"+\" ] ;\n");
653           else
654             fprintf (file, " ;\n");
655         }
656     }
657 }
658
659 /* Print the constraint graph in dot format.  */
660
661 static void
662 dump_constraint_graph (FILE *file)
663 {
664   unsigned int i=0, size;
665   constraint_t c;
666
667   /* Only print the graph if it has already been initialized:  */
668   if (!graph)
669     return;
670
671   /* Print the constraints used to produce the constraint graph. The
672      constraints will be printed as comments in the dot file:  */
673   fprintf (file, "\n\n/* Constraints used in the constraint graph:\n");
674   dump_constraints (file);
675   fprintf (file, "*/\n");
676
677   /* Prints the header of the dot file:  */
678   fprintf (file, "\n\n// The constraint graph in dot format:\n");
679   fprintf (file, "strict digraph {\n");
680   fprintf (file, "  node [\n    shape = box\n  ]\n");
681   fprintf (file, "  edge [\n    fontsize = \"12\"\n  ]\n");
682   fprintf (file, "\n  // List of nodes in the constraint graph:\n");
683
684   /* The next lines print the nodes in the graph. In order to get the
685      number of nodes in the graph, we must choose the minimum between the
686      vector VEC (varinfo_t, varmap) and graph->size. If the graph has not
687      yet been initialized, then graph->size == 0, otherwise we must only
688      read nodes that have an entry in VEC (varinfo_t, varmap).  */
689   size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
690   size = size < graph->size ? size : graph->size;
691   for (i = 0; i < size; i++)
692     {
693       const char *name = get_varinfo (graph->rep[i])->name;
694       fprintf (file, "  \"%s\" ;\n", name);
695     }
696
697   /* Go over the list of constraints printing the edges in the constraint
698      graph.  */
699   fprintf (file, "\n  // The constraint edges:\n");
700   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
701     if (c)
702       dump_constraint_edge (file, c);
703
704   /* Prints the tail of the dot file. By now, only the closing bracket.  */
705   fprintf (file, "}\n\n\n");
706 }
707
708 /* Print out the constraint graph to stderr.  */
709
710 void
711 debug_constraint_graph (void)
712 {
713   dump_constraint_graph (stderr);
714 }
715
716 /* SOLVER FUNCTIONS
717
718    The solver is a simple worklist solver, that works on the following
719    algorithm:
720
721    sbitmap changed_nodes = all zeroes;
722    changed_count = 0;
723    For each node that is not already collapsed:
724        changed_count++;
725        set bit in changed nodes
726
727    while (changed_count > 0)
728    {
729      compute topological ordering for constraint graph
730
731      find and collapse cycles in the constraint graph (updating
732      changed if necessary)
733
734      for each node (n) in the graph in topological order:
735        changed_count--;
736
737        Process each complex constraint associated with the node,
738        updating changed if necessary.
739
740        For each outgoing edge from n, propagate the solution from n to
741        the destination of the edge, updating changed as necessary.
742
743    }  */
744
745 /* Return true if two constraint expressions A and B are equal.  */
746
747 static bool
748 constraint_expr_equal (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
749 {
750   return a.type == b.type && a.var == b.var && a.offset == b.offset;
751 }
752
753 /* Return true if constraint expression A is less than constraint expression
754    B.  This is just arbitrary, but consistent, in order to give them an
755    ordering.  */
756
757 static bool
758 constraint_expr_less (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
759 {
760   if (a.type == b.type)
761     {
762       if (a.var == b.var)
763         return a.offset < b.offset;
764       else
765         return a.var < b.var;
766     }
767   else
768     return a.type < b.type;
769 }
770
771 /* Return true if constraint A is less than constraint B.  This is just
772    arbitrary, but consistent, in order to give them an ordering.  */
773
774 static bool
775 constraint_less (const constraint_t a, const constraint_t b)
776 {
777   if (constraint_expr_less (a->lhs, b->lhs))
778     return true;
779   else if (constraint_expr_less (b->lhs, a->lhs))
780     return false;
781   else
782     return constraint_expr_less (a->rhs, b->rhs);
783 }
784
785 /* Return true if two constraints A and B are equal.  */
786
787 static bool
788 constraint_equal (struct constraint a, struct constraint b)
789 {
790   return constraint_expr_equal (a.lhs, b.lhs)
791     && constraint_expr_equal (a.rhs, b.rhs);
792 }
793
794
795 /* Find a constraint LOOKFOR in the sorted constraint vector VEC */
796
797 static constraint_t
798 constraint_vec_find (VEC(constraint_t,heap) *vec,
799                      struct constraint lookfor)
800 {
801   unsigned int place;
802   constraint_t found;
803
804   if (vec == NULL)
805     return NULL;
806
807   place = VEC_lower_bound (constraint_t, vec, &lookfor, constraint_less);
808   if (place >= VEC_length (constraint_t, vec))
809     return NULL;
810   found = VEC_index (constraint_t, vec, place);
811   if (!constraint_equal (*found, lookfor))
812     return NULL;
813   return found;
814 }
815
816 /* Union two constraint vectors, TO and FROM.  Put the result in TO.  */
817
818 static void
819 constraint_set_union (VEC(constraint_t,heap) **to,
820                       VEC(constraint_t,heap) **from)
821 {
822   int i;
823   constraint_t c;
824
825   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, *from, i, c); i++)
826     {
827       if (constraint_vec_find (*to, *c) == NULL)
828         {
829           unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, *to, c,
830                                                 constraint_less);
831           VEC_safe_insert (constraint_t, heap, *to, place, c);
832         }
833     }
834 }
835
836 /* Expands the solution in SET to all sub-fields of variables included.
837    Union the expanded result into RESULT.  */
838
839 static void
840 solution_set_expand (bitmap result, bitmap set)
841 {
842   bitmap_iterator bi;
843   bitmap vars = NULL;
844   unsigned j;
845
846   /* In a first pass record all variables we need to add all
847      sub-fields off.  This avoids quadratic behavior.  */
848   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, j, bi)
849     {
850       varinfo_t v = get_varinfo (j);
851       if (v->is_artificial_var
852           || v->is_full_var)
853         continue;
854       v = lookup_vi_for_tree (v->decl);
855       if (vars == NULL)
856         vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
857       bitmap_set_bit (vars, v->id);
858     }
859
860   /* In the second pass now do the addition to the solution and
861      to speed up solving add it to the delta as well.  */
862   if (vars != NULL)
863     {
864       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vars, 0, j, bi)
865         {
866           varinfo_t v = get_varinfo (j);
867           for (; v != NULL; v = v->next)
868             bitmap_set_bit (result, v->id);
869         }
870       BITMAP_FREE (vars);
871     }
872 }
873
874 /* Take a solution set SET, add OFFSET to each member of the set, and
875    overwrite SET with the result when done.  */
876
877 static void
878 solution_set_add (bitmap set, HOST_WIDE_INT offset)
879 {
880   bitmap result = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
881   unsigned int i;
882   bitmap_iterator bi;
883
884   /* If the offset is unknown we have to expand the solution to
885      all subfields.  */
886   if (offset == UNKNOWN_OFFSET)
887     {
888       solution_set_expand (set, set);
889       return;
890     }
891
892   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
893     {
894       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
895
896       /* If this is a variable with just one field just set its bit
897          in the result.  */
898       if (vi->is_artificial_var
899           || vi->is_unknown_size_var
900           || vi->is_full_var)
901         bitmap_set_bit (result, i);
902       else
903         {
904           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = vi->offset + offset;
905
906           /* If the offset makes the pointer point to before the
907              variable use offset zero for the field lookup.  */
908           if (offset < 0
909               && fieldoffset > vi->offset)
910             fieldoffset = 0;
911
912           if (offset != 0)
913             vi = first_or_preceding_vi_for_offset (vi, fieldoffset);
914
915           bitmap_set_bit (result, vi->id);
916           /* If the result is not exactly at fieldoffset include the next
917              field as well.  See get_constraint_for_ptr_offset for more
918              rationale.  */
919           if (vi->offset != fieldoffset
920               && vi->next != NULL)
921             bitmap_set_bit (result, vi->next->id);
922         }
923     }
924
925   bitmap_copy (set, result);
926   BITMAP_FREE (result);
927 }
928
929 /* Union solution sets TO and FROM, and add INC to each member of FROM in the
930    process.  */
931
932 static bool
933 set_union_with_increment  (bitmap to, bitmap from, HOST_WIDE_INT inc)
934 {
935   if (inc == 0)
936     return bitmap_ior_into (to, from);
937   else
938     {
939       bitmap tmp;
940       bool res;
941
942       tmp = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
943       bitmap_copy (tmp, from);
944       solution_set_add (tmp, inc);
945       res = bitmap_ior_into (to, tmp);
946       BITMAP_FREE (tmp);
947       return res;
948     }
949 }
950
951 /* Insert constraint C into the list of complex constraints for graph
952    node VAR.  */
953
954 static void
955 insert_into_complex (constraint_graph_t graph,
956                      unsigned int var, constraint_t c)
957 {
958   VEC (constraint_t, heap) *complex = graph->complex[var];
959   unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, complex, c,
960                                         constraint_less);
961
962   /* Only insert constraints that do not already exist.  */
963   if (place >= VEC_length (constraint_t, complex)
964       || !constraint_equal (*c, *VEC_index (constraint_t, complex, place)))
965     VEC_safe_insert (constraint_t, heap, graph->complex[var], place, c);
966 }
967
968
969 /* Condense two variable nodes into a single variable node, by moving
970    all associated info from SRC to TO.  */
971
972 static void
973 merge_node_constraints (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
974                         unsigned int from)
975 {
976   unsigned int i;
977   constraint_t c;
978
979   gcc_assert (find (from) == to);
980
981   /* Move all complex constraints from src node into to node  */
982   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, graph->complex[from], i, c); i++)
983     {
984       /* In complex constraints for node src, we may have either
985          a = *src, and *src = a, or an offseted constraint which are
986          always added to the rhs node's constraints.  */
987
988       if (c->rhs.type == DEREF)
989         c->rhs.var = to;
990       else if (c->lhs.type == DEREF)
991         c->lhs.var = to;
992       else
993         c->rhs.var = to;
994     }
995   constraint_set_union (&graph->complex[to], &graph->complex[from]);
996   VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[from]);
997   graph->complex[from] = NULL;
998 }
999
1000
1001 /* Remove edges involving NODE from GRAPH.  */
1002
1003 static void
1004 clear_edges_for_node (constraint_graph_t graph, unsigned int node)
1005 {
1006   if (graph->succs[node])
1007     BITMAP_FREE (graph->succs[node]);
1008 }
1009
1010 /* Merge GRAPH nodes FROM and TO into node TO.  */
1011
1012 static void
1013 merge_graph_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1014                    unsigned int from)
1015 {
1016   if (graph->indirect_cycles[from] != -1)
1017     {
1018       /* If we have indirect cycles with the from node, and we have
1019          none on the to node, the to node has indirect cycles from the
1020          from node now that they are unified.
1021          If indirect cycles exist on both, unify the nodes that they
1022          are in a cycle with, since we know they are in a cycle with
1023          each other.  */
1024       if (graph->indirect_cycles[to] == -1)
1025         graph->indirect_cycles[to] = graph->indirect_cycles[from];
1026     }
1027
1028   /* Merge all the successor edges.  */
1029   if (graph->succs[from])
1030     {
1031       if (!graph->succs[to])
1032         graph->succs[to] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1033       bitmap_ior_into (graph->succs[to],
1034                        graph->succs[from]);
1035     }
1036
1037   clear_edges_for_node (graph, from);
1038 }
1039
1040
1041 /* Add an indirect graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1042    it doesn't exist in the graph already.  */
1043
1044 static void
1045 add_implicit_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1046                          unsigned int from)
1047 {
1048   if (to == from)
1049     return;
1050
1051   if (!graph->implicit_preds[to])
1052     graph->implicit_preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1053
1054   if (bitmap_set_bit (graph->implicit_preds[to], from))
1055     stats.num_implicit_edges++;
1056 }
1057
1058 /* Add a predecessor graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1059    it doesn't exist in the graph already.
1060    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1061
1062 static void
1063 add_pred_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1064                      unsigned int from)
1065 {
1066   if (!graph->preds[to])
1067     graph->preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1068   bitmap_set_bit (graph->preds[to], from);
1069 }
1070
1071 /* Add a graph edge to GRAPH, going from FROM to TO if
1072    it doesn't exist in the graph already.
1073    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1074
1075 static bool
1076 add_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1077                 unsigned int from)
1078 {
1079   if (to == from)
1080     {
1081       return false;
1082     }
1083   else
1084     {
1085       bool r = false;
1086
1087       if (!graph->succs[from])
1088         graph->succs[from] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1089       if (bitmap_set_bit (graph->succs[from], to))
1090         {
1091           r = true;
1092           if (to < FIRST_REF_NODE && from < FIRST_REF_NODE)
1093             stats.num_edges++;
1094         }
1095       return r;
1096     }
1097 }
1098
1099
1100 /* Return true if {DEST.SRC} is an existing graph edge in GRAPH.  */
1101
1102 static bool
1103 valid_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int src,
1104                   unsigned int dest)
1105 {
1106   return (graph->succs[dest]
1107           && bitmap_bit_p (graph->succs[dest], src));
1108 }
1109
1110 /* Initialize the constraint graph structure to contain SIZE nodes.  */
1111
1112 static void
1113 init_graph (unsigned int size)
1114 {
1115   unsigned int j;
1116
1117   graph = XCNEW (struct constraint_graph);
1118   graph->size = size;
1119   graph->succs = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1120   graph->indirect_cycles = XNEWVEC (int, graph->size);
1121   graph->rep = XNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1122   graph->complex = XCNEWVEC (VEC(constraint_t, heap) *, size);
1123   graph->pe = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1124   graph->pe_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1125
1126   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1127     {
1128       graph->rep[j] = j;
1129       graph->pe_rep[j] = -1;
1130       graph->indirect_cycles[j] = -1;
1131     }
1132 }
1133
1134 /* Build the constraint graph, adding only predecessor edges right now.  */
1135
1136 static void
1137 build_pred_graph (void)
1138 {
1139   int i;
1140   constraint_t c;
1141   unsigned int j;
1142
1143   graph->implicit_preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1144   graph->preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1145   graph->pointer_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1146   graph->loc_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1147   graph->pointed_by = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1148   graph->points_to = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1149   graph->eq_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1150   graph->direct_nodes = sbitmap_alloc (graph->size);
1151   graph->address_taken = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1152   sbitmap_zero (graph->direct_nodes);
1153
1154   for (j = 0; j < FIRST_REF_NODE; j++)
1155     {
1156       if (!get_varinfo (j)->is_special_var)
1157         SET_BIT (graph->direct_nodes, j);
1158     }
1159
1160   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1161     graph->eq_rep[j] = -1;
1162
1163   for (j = 0; j < VEC_length (varinfo_t, varmap); j++)
1164     graph->indirect_cycles[j] = -1;
1165
1166   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
1167     {
1168       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
1169       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
1170       unsigned int lhsvar = lhs.var;
1171       unsigned int rhsvar = rhs.var;
1172
1173       if (lhs.type == DEREF)
1174         {
1175           /* *x = y.  */
1176           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1177             add_pred_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1178         }
1179       else if (rhs.type == DEREF)
1180         {
1181           /* x = *y */
1182           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1183             add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1184           else
1185             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhsvar);
1186         }
1187       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1188         {
1189           varinfo_t v;
1190
1191           /* x = &y */
1192           if (graph->points_to[lhsvar] == NULL)
1193             graph->points_to[lhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1194           bitmap_set_bit (graph->points_to[lhsvar], rhsvar);
1195
1196           if (graph->pointed_by[rhsvar] == NULL)
1197             graph->pointed_by[rhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1198           bitmap_set_bit (graph->pointed_by[rhsvar], lhsvar);
1199
1200           /* Implicitly, *x = y */
1201           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1202
1203           /* All related variables are no longer direct nodes.  */
1204           RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhsvar);
1205           v = get_varinfo (rhsvar);
1206           if (!v->is_full_var)
1207             {
1208               v = lookup_vi_for_tree (v->decl);
1209               do
1210                 {
1211                   RESET_BIT (graph->direct_nodes, v->id);
1212                   v = v->next;
1213                 }
1214               while (v != NULL);
1215             }
1216           bitmap_set_bit (graph->address_taken, rhsvar);
1217         }
1218       else if (lhsvar > anything_id
1219                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1220         {
1221           /* x = y */
1222           add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1223           /* Implicitly, *x = *y */
1224           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar,
1225                                    FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1226         }
1227       else if (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0)
1228         {
1229           if (rhs.offset != 0)
1230             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhs.var);
1231           else if (lhs.offset != 0)
1232             RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhs.var);
1233         }
1234     }
1235 }
1236
1237 /* Build the constraint graph, adding successor edges.  */
1238
1239 static void
1240 build_succ_graph (void)
1241 {
1242   unsigned i, t;
1243   constraint_t c;
1244
1245   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
1246     {
1247       struct constraint_expr lhs;
1248       struct constraint_expr rhs;
1249       unsigned int lhsvar;
1250       unsigned int rhsvar;
1251
1252       if (!c)
1253         continue;
1254
1255       lhs = c->lhs;
1256       rhs = c->rhs;
1257       lhsvar = find (lhs.var);
1258       rhsvar = find (rhs.var);
1259
1260       if (lhs.type == DEREF)
1261         {
1262           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1263             add_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1264         }
1265       else if (rhs.type == DEREF)
1266         {
1267           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1268             add_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1269         }
1270       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1271         {
1272           /* x = &y */
1273           gcc_assert (find (rhs.var) == rhs.var);
1274           bitmap_set_bit (get_varinfo (lhsvar)->solution, rhsvar);
1275         }
1276       else if (lhsvar > anything_id
1277                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1278         {
1279           add_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1280         }
1281     }
1282
1283   /* Add edges from STOREDANYTHING to all non-direct nodes.  */
1284   t = find (storedanything_id);
1285   for (i = integer_id + 1; i < FIRST_REF_NODE; ++i)
1286     {
1287       if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, i))
1288         add_graph_edge (graph, find (i), t);
1289     }
1290 }
1291
1292
1293 /* Changed variables on the last iteration.  */
1294 static unsigned int changed_count;
1295 static sbitmap changed;
1296
1297 DEF_VEC_I(unsigned);
1298 DEF_VEC_ALLOC_I(unsigned,heap);
1299
1300
1301 /* Strongly Connected Component visitation info.  */
1302
1303 struct scc_info
1304 {
1305   sbitmap visited;
1306   sbitmap deleted;
1307   unsigned int *dfs;
1308   unsigned int *node_mapping;
1309   int current_index;
1310   VEC(unsigned,heap) *scc_stack;
1311 };
1312
1313
1314 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH.
1315    SI is the SCC info to store the information in, and N is the id of current
1316    graph node we are processing.
1317
1318    This is Tarjan's strongly connected component finding algorithm, as
1319    modified by Nuutila to keep only non-root nodes on the stack.
1320    The algorithm can be found in "On finding the strongly connected
1321    connected components in a directed graph" by Esko Nuutila and Eljas
1322    Soisalon-Soininen, in Information Processing Letters volume 49,
1323    number 1, pages 9-14.  */
1324
1325 static void
1326 scc_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1327 {
1328   unsigned int i;
1329   bitmap_iterator bi;
1330   unsigned int my_dfs;
1331
1332   SET_BIT (si->visited, n);
1333   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1334   my_dfs = si->dfs[n];
1335
1336   /* Visit all the successors.  */
1337   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[n], 0, i, bi)
1338     {
1339       unsigned int w;
1340
1341       if (i > LAST_REF_NODE)
1342         break;
1343
1344       w = find (i);
1345       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1346         continue;
1347
1348       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1349         scc_visit (graph, si, w);
1350       {
1351         unsigned int t = find (w);
1352         unsigned int nnode = find (n);
1353         gcc_assert (nnode == n);
1354
1355         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1356           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1357       }
1358     }
1359
1360   /* See if any components have been identified.  */
1361   if (si->dfs[n] == my_dfs)
1362     {
1363       if (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) > 0
1364           && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1365         {
1366           bitmap scc = BITMAP_ALLOC (NULL);
1367           bool have_ref_node = n >= FIRST_REF_NODE;
1368           unsigned int lowest_node;
1369           bitmap_iterator bi;
1370
1371           bitmap_set_bit (scc, n);
1372
1373           while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
1374                  && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1375             {
1376               unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
1377
1378               bitmap_set_bit (scc, w);
1379               if (w >= FIRST_REF_NODE)
1380                 have_ref_node = true;
1381             }
1382
1383           lowest_node = bitmap_first_set_bit (scc);
1384           gcc_assert (lowest_node < FIRST_REF_NODE);
1385
1386           /* Collapse the SCC nodes into a single node, and mark the
1387              indirect cycles.  */
1388           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (scc, 0, i, bi)
1389             {
1390               if (i < FIRST_REF_NODE)
1391                 {
1392                   if (unite (lowest_node, i))
1393                     unify_nodes (graph, lowest_node, i, false);
1394                 }
1395               else
1396                 {
1397                   unite (lowest_node, i);
1398                   graph->indirect_cycles[i - FIRST_REF_NODE] = lowest_node;
1399                 }
1400             }
1401         }
1402       SET_BIT (si->deleted, n);
1403     }
1404   else
1405     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
1406 }
1407
1408 /* Unify node FROM into node TO, updating the changed count if
1409    necessary when UPDATE_CHANGED is true.  */
1410
1411 static void
1412 unify_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to, unsigned int from,
1413              bool update_changed)
1414 {
1415
1416   gcc_assert (to != from && find (to) == to);
1417   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1418     fprintf (dump_file, "Unifying %s to %s\n",
1419              get_varinfo (from)->name,
1420              get_varinfo (to)->name);
1421
1422   if (update_changed)
1423     stats.unified_vars_dynamic++;
1424   else
1425     stats.unified_vars_static++;
1426
1427   merge_graph_nodes (graph, to, from);
1428   merge_node_constraints (graph, to, from);
1429
1430   if (get_varinfo (from)->no_tbaa_pruning)
1431     get_varinfo (to)->no_tbaa_pruning = true;
1432
1433   /* Mark TO as changed if FROM was changed. If TO was already marked
1434      as changed, decrease the changed count.  */
1435
1436   if (update_changed && TEST_BIT (changed, from))
1437     {
1438       RESET_BIT (changed, from);
1439       if (!TEST_BIT (changed, to))
1440         SET_BIT (changed, to);
1441       else
1442         {
1443           gcc_assert (changed_count > 0);
1444           changed_count--;
1445         }
1446     }
1447   if (get_varinfo (from)->solution)
1448     {
1449       /* If the solution changes because of the merging, we need to mark
1450          the variable as changed.  */
1451       if (bitmap_ior_into (get_varinfo (to)->solution,
1452                            get_varinfo (from)->solution))
1453         {
1454           if (update_changed && !TEST_BIT (changed, to))
1455             {
1456               SET_BIT (changed, to);
1457               changed_count++;
1458             }
1459         }
1460       
1461       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->solution);
1462       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->oldsolution);
1463       
1464       if (stats.iterations > 0)
1465         {
1466           BITMAP_FREE (get_varinfo (to)->oldsolution);
1467           get_varinfo (to)->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
1468         }
1469     }
1470   if (valid_graph_edge (graph, to, to))
1471     {
1472       if (graph->succs[to])
1473         bitmap_clear_bit (graph->succs[to], to);
1474     }
1475 }
1476
1477 /* Information needed to compute the topological ordering of a graph.  */
1478
1479 struct topo_info
1480 {
1481   /* sbitmap of visited nodes.  */
1482   sbitmap visited;
1483   /* Array that stores the topological order of the graph, *in
1484      reverse*.  */
1485   VEC(unsigned,heap) *topo_order;
1486 };
1487
1488
1489 /* Initialize and return a topological info structure.  */
1490
1491 static struct topo_info *
1492 init_topo_info (void)
1493 {
1494   size_t size = graph->size;
1495   struct topo_info *ti = XNEW (struct topo_info);
1496   ti->visited = sbitmap_alloc (size);
1497   sbitmap_zero (ti->visited);
1498   ti->topo_order = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1499   return ti;
1500 }
1501
1502
1503 /* Free the topological sort info pointed to by TI.  */
1504
1505 static void
1506 free_topo_info (struct topo_info *ti)
1507 {
1508   sbitmap_free (ti->visited);
1509   VEC_free (unsigned, heap, ti->topo_order);
1510   free (ti);
1511 }
1512
1513 /* Visit the graph in topological order, and store the order in the
1514    topo_info structure.  */
1515
1516 static void
1517 topo_visit (constraint_graph_t graph, struct topo_info *ti,
1518             unsigned int n)
1519 {
1520   bitmap_iterator bi;
1521   unsigned int j;
1522
1523   SET_BIT (ti->visited, n);
1524
1525   if (graph->succs[n])
1526     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->succs[n], 0, j, bi)
1527       {
1528         if (!TEST_BIT (ti->visited, j))
1529           topo_visit (graph, ti, j);
1530       }
1531
1532   VEC_safe_push (unsigned, heap, ti->topo_order, n);
1533 }
1534
1535 /* Process a constraint C that represents x = *(y + off), using DELTA as the
1536    starting solution for y.  */
1537
1538 static void
1539 do_sd_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c,
1540                   bitmap delta)
1541 {
1542   unsigned int lhs = c->lhs.var;
1543   bool flag = false;
1544   bitmap sol = get_varinfo (lhs)->solution;
1545   unsigned int j;
1546   bitmap_iterator bi;
1547   HOST_WIDE_INT roffset = c->rhs.offset;
1548
1549   /* Our IL does not allow this.  */
1550   gcc_assert (c->lhs.offset == 0);
1551
1552   /* If the solution of Y contains anything it is good enough to transfer
1553      this to the LHS.  */
1554   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1555     {
1556       flag |= bitmap_set_bit (sol, anything_id);
1557       goto done;
1558     }
1559
1560   /* If we do not know at with offset the rhs is dereferenced compute
1561      the reachability set of DELTA, conservatively assuming it is
1562      dereferenced at all valid offsets.  */
1563   if (roffset == UNKNOWN_OFFSET)
1564     {
1565       solution_set_expand (delta, delta);
1566       /* No further offset processing is necessary.  */
1567       roffset = 0;
1568     }
1569
1570   /* For each variable j in delta (Sol(y)), add
1571      an edge in the graph from j to x, and union Sol(j) into Sol(x).  */
1572   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1573     {
1574       varinfo_t v = get_varinfo (j);
1575       HOST_WIDE_INT fieldoffset = v->offset + roffset;
1576       unsigned int t;
1577
1578       if (v->is_full_var)
1579         fieldoffset = v->offset;
1580       else if (roffset != 0)
1581         v = first_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1582       /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1583       if (!v)
1584         continue;
1585
1586       do
1587         {
1588           t = find (v->id);
1589
1590           /* Adding edges from the special vars is pointless.
1591              They don't have sets that can change.  */
1592           if (get_varinfo (t)->is_special_var)
1593             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1594           /* Merging the solution from ESCAPED needlessly increases
1595              the set.  Use ESCAPED as representative instead.  */
1596           else if (v->id == escaped_id)
1597             flag |= bitmap_set_bit (sol, escaped_id);
1598           else if (add_graph_edge (graph, lhs, t))
1599             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1600
1601           /* If the variable is not exactly at the requested offset
1602              we have to include the next one.  */
1603           if (v->offset == (unsigned HOST_WIDE_INT)fieldoffset
1604               || v->next == NULL)
1605             break;
1606
1607           v = v->next;
1608           fieldoffset = v->offset;
1609         }
1610       while (1);
1611     }
1612
1613 done:
1614   /* If the LHS solution changed, mark the var as changed.  */
1615   if (flag)
1616     {
1617       get_varinfo (lhs)->solution = sol;
1618       if (!TEST_BIT (changed, lhs))
1619         {
1620           SET_BIT (changed, lhs);
1621           changed_count++;
1622         }
1623     }
1624 }
1625
1626 /* Process a constraint C that represents *(x + off) = y using DELTA
1627    as the starting solution for x.  */
1628
1629 static void
1630 do_ds_constraint (constraint_t c, bitmap delta)
1631 {
1632   unsigned int rhs = c->rhs.var;
1633   bitmap sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1634   unsigned int j;
1635   bitmap_iterator bi;
1636   HOST_WIDE_INT loff = c->lhs.offset;
1637
1638   /* Our IL does not allow this.  */
1639   gcc_assert (c->rhs.offset == 0);
1640
1641   /* If the solution of y contains ANYTHING simply use the ANYTHING
1642      solution.  This avoids needlessly increasing the points-to sets.  */
1643   if (bitmap_bit_p (sol, anything_id))
1644     sol = get_varinfo (find (anything_id))->solution;
1645
1646   /* If the solution for x contains ANYTHING we have to merge the
1647      solution of y into all pointer variables which we do via
1648      STOREDANYTHING.  */
1649   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1650     {
1651       unsigned t = find (storedanything_id);
1652       if (add_graph_edge (graph, t, rhs))
1653         {
1654           if (bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1655             {
1656               if (!TEST_BIT (changed, t))
1657                 {
1658                   SET_BIT (changed, t);
1659                   changed_count++;
1660                 }
1661             }
1662         }
1663       return;
1664     }
1665
1666   /* If we do not know at with offset the rhs is dereferenced compute
1667      the reachability set of DELTA, conservatively assuming it is
1668      dereferenced at all valid offsets.  */
1669   if (loff == UNKNOWN_OFFSET)
1670     {
1671       solution_set_expand (delta, delta);
1672       loff = 0;
1673     }
1674
1675   /* For each member j of delta (Sol(x)), add an edge from y to j and
1676      union Sol(y) into Sol(j) */
1677   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1678     {
1679       varinfo_t v = get_varinfo (j);
1680       unsigned int t;
1681       HOST_WIDE_INT fieldoffset = v->offset + loff;
1682
1683       if (v->is_special_var)
1684         continue;
1685
1686       if (v->is_full_var)
1687         fieldoffset = v->offset;
1688       else if (loff != 0)
1689         v = first_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1690       /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1691       if (!v)
1692         continue;
1693
1694       do
1695         {
1696           if (v->may_have_pointers)
1697             {
1698               t = find (v->id);
1699               if (add_graph_edge (graph, t, rhs))
1700                 {
1701                   if (bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1702                     {
1703                       if (t == rhs)
1704                         sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1705                       if (!TEST_BIT (changed, t))
1706                         {
1707                           SET_BIT (changed, t);
1708                           changed_count++;
1709                         }
1710                     }
1711                 }
1712             }
1713
1714           /* If the variable is not exactly at the requested offset
1715              we have to include the next one.  */
1716           if (v->offset == (unsigned HOST_WIDE_INT)fieldoffset
1717               || v->next == NULL)
1718             break;
1719
1720           v = v->next;
1721           fieldoffset = v->offset;
1722         }
1723       while (1);
1724     }
1725 }
1726
1727 /* Handle a non-simple (simple meaning requires no iteration),
1728    constraint (IE *x = &y, x = *y, *x = y, and x = y with offsets involved).  */
1729
1730 static void
1731 do_complex_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c, bitmap delta)
1732 {
1733   if (c->lhs.type == DEREF)
1734     {
1735       if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
1736         {
1737           gcc_unreachable();
1738         }
1739       else
1740         {
1741           /* *x = y */
1742           do_ds_constraint (c, delta);
1743         }
1744     }
1745   else if (c->rhs.type == DEREF)
1746     {
1747       /* x = *y */
1748       if (!(get_varinfo (c->lhs.var)->is_special_var))
1749         do_sd_constraint (graph, c, delta);
1750     }
1751   else
1752     {
1753       bitmap tmp;
1754       bitmap solution;
1755       bool flag = false;
1756
1757       gcc_assert (c->rhs.type == SCALAR && c->lhs.type == SCALAR);
1758       solution = get_varinfo (c->rhs.var)->solution;
1759       tmp = get_varinfo (c->lhs.var)->solution;
1760
1761       flag = set_union_with_increment (tmp, solution, c->rhs.offset);
1762
1763       if (flag)
1764         {
1765           get_varinfo (c->lhs.var)->solution = tmp;
1766           if (!TEST_BIT (changed, c->lhs.var))
1767             {
1768               SET_BIT (changed, c->lhs.var);
1769               changed_count++;
1770             }
1771         }
1772     }
1773 }
1774
1775 /* Initialize and return a new SCC info structure.  */
1776
1777 static struct scc_info *
1778 init_scc_info (size_t size)
1779 {
1780   struct scc_info *si = XNEW (struct scc_info);
1781   size_t i;
1782
1783   si->current_index = 0;
1784   si->visited = sbitmap_alloc (size);
1785   sbitmap_zero (si->visited);
1786   si->deleted = sbitmap_alloc (size);
1787   sbitmap_zero (si->deleted);
1788   si->node_mapping = XNEWVEC (unsigned int, size);
1789   si->dfs = XCNEWVEC (unsigned int, size);
1790
1791   for (i = 0; i < size; i++)
1792     si->node_mapping[i] = i;
1793
1794   si->scc_stack = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1795   return si;
1796 }
1797
1798 /* Free an SCC info structure pointed to by SI */
1799
1800 static void
1801 free_scc_info (struct scc_info *si)
1802 {
1803   sbitmap_free (si->visited);
1804   sbitmap_free (si->deleted);
1805   free (si->node_mapping);
1806   free (si->dfs);
1807   VEC_free (unsigned, heap, si->scc_stack);
1808   free (si);
1809 }
1810
1811
1812 /* Find indirect cycles in GRAPH that occur, using strongly connected
1813    components, and note them in the indirect cycles map.
1814
1815    This technique comes from Ben Hardekopf and Calvin Lin,
1816    "It Pays to be Lazy: Fast and Accurate Pointer Analysis for Millions of
1817    Lines of Code", submitted to PLDI 2007.  */
1818
1819 static void
1820 find_indirect_cycles (constraint_graph_t graph)
1821 {
1822   unsigned int i;
1823   unsigned int size = graph->size;
1824   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
1825
1826   for (i = 0; i < MIN (LAST_REF_NODE, size); i ++ )
1827     if (!TEST_BIT (si->visited, i) && find (i) == i)
1828       scc_visit (graph, si, i);
1829
1830   free_scc_info (si);
1831 }
1832
1833 /* Compute a topological ordering for GRAPH, and store the result in the
1834    topo_info structure TI.  */
1835
1836 static void
1837 compute_topo_order (constraint_graph_t graph,
1838                     struct topo_info *ti)
1839 {
1840   unsigned int i;
1841   unsigned int size = graph->size;
1842
1843   for (i = 0; i != size; ++i)
1844     if (!TEST_BIT (ti->visited, i) && find (i) == i)
1845       topo_visit (graph, ti, i);
1846 }
1847
1848 /* Structure used to for hash value numbering of pointer equivalence
1849    classes.  */
1850
1851 typedef struct equiv_class_label
1852 {
1853   hashval_t hashcode;
1854   unsigned int equivalence_class;
1855   bitmap labels;
1856 } *equiv_class_label_t;
1857 typedef const struct equiv_class_label *const_equiv_class_label_t;
1858
1859 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->pointer equivalence
1860    classes.  */
1861 static htab_t pointer_equiv_class_table;
1862
1863 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->location equivalence
1864    classes.  */
1865 static htab_t location_equiv_class_table;
1866
1867 /* Hash function for a equiv_class_label_t */
1868
1869 static hashval_t
1870 equiv_class_label_hash (const void *p)
1871 {
1872   const_equiv_class_label_t const ecl = (const_equiv_class_label_t) p;
1873   return ecl->hashcode;
1874 }
1875
1876 /* Equality function for two equiv_class_label_t's.  */
1877
1878 static int
1879 equiv_class_label_eq (const void *p1, const void *p2)
1880 {
1881   const_equiv_class_label_t const eql1 = (const_equiv_class_label_t) p1;
1882   const_equiv_class_label_t const eql2 = (const_equiv_class_label_t) p2;
1883   return bitmap_equal_p (eql1->labels, eql2->labels);
1884 }
1885
1886 /* Lookup a equivalence class in TABLE by the bitmap of LABELS it
1887    contains.  */
1888
1889 static unsigned int
1890 equiv_class_lookup (htab_t table, bitmap labels)
1891 {
1892   void **slot;
1893   struct equiv_class_label ecl;
1894
1895   ecl.labels = labels;
1896   ecl.hashcode = bitmap_hash (labels);
1897
1898   slot = htab_find_slot_with_hash (table, &ecl,
1899                                    ecl.hashcode, NO_INSERT);
1900   if (!slot)
1901     return 0;
1902   else
1903     return ((equiv_class_label_t) *slot)->equivalence_class;
1904 }
1905
1906
1907 /* Add an equivalence class named EQUIVALENCE_CLASS with labels LABELS
1908    to TABLE.  */
1909
1910 static void
1911 equiv_class_add (htab_t table, unsigned int equivalence_class,
1912                  bitmap labels)
1913 {
1914   void **slot;
1915   equiv_class_label_t ecl = XNEW (struct equiv_class_label);
1916
1917   ecl->labels = labels;
1918   ecl->equivalence_class = equivalence_class;
1919   ecl->hashcode = bitmap_hash (labels);
1920
1921   slot = htab_find_slot_with_hash (table, ecl,
1922                                    ecl->hashcode, INSERT);
1923   gcc_assert (!*slot);
1924   *slot = (void *) ecl;
1925 }
1926
1927 /* Perform offline variable substitution.
1928
1929    This is a worst case quadratic time way of identifying variables
1930    that must have equivalent points-to sets, including those caused by
1931    static cycles, and single entry subgraphs, in the constraint graph.
1932
1933    The technique is described in "Exploiting Pointer and Location
1934    Equivalence to Optimize Pointer Analysis. In the 14th International
1935    Static Analysis Symposium (SAS), August 2007."  It is known as the
1936    "HU" algorithm, and is equivalent to value numbering the collapsed
1937    constraint graph including evaluating unions.
1938
1939    The general method of finding equivalence classes is as follows:
1940    Add fake nodes (REF nodes) and edges for *a = b and a = *b constraints.
1941    Initialize all non-REF nodes to be direct nodes.
1942    For each constraint a = a U {b}, we set pts(a) = pts(a) u {fresh
1943    variable}
1944    For each constraint containing the dereference, we also do the same
1945    thing.
1946
1947    We then compute SCC's in the graph and unify nodes in the same SCC,
1948    including pts sets.
1949
1950    For each non-collapsed node x:
1951     Visit all unvisited explicit incoming edges.
1952     Ignoring all non-pointers, set pts(x) = Union of pts(a) for y
1953     where y->x.
1954     Lookup the equivalence class for pts(x).
1955      If we found one, equivalence_class(x) = found class.
1956      Otherwise, equivalence_class(x) = new class, and new_class is
1957     added to the lookup table.
1958
1959    All direct nodes with the same equivalence class can be replaced
1960    with a single representative node.
1961    All unlabeled nodes (label == 0) are not pointers and all edges
1962    involving them can be eliminated.
1963    We perform these optimizations during rewrite_constraints
1964
1965    In addition to pointer equivalence class finding, we also perform
1966    location equivalence class finding.  This is the set of variables
1967    that always appear together in points-to sets.  We use this to
1968    compress the size of the points-to sets.  */
1969
1970 /* Current maximum pointer equivalence class id.  */
1971 static int pointer_equiv_class;
1972
1973 /* Current maximum location equivalence class id.  */
1974 static int location_equiv_class;
1975
1976 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH,
1977    and label it's nodes with DFS numbers.  */
1978
1979 static void
1980 condense_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1981 {
1982   unsigned int i;
1983   bitmap_iterator bi;
1984   unsigned int my_dfs;
1985
1986   gcc_assert (si->node_mapping[n] == n);
1987   SET_BIT (si->visited, n);
1988   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1989   my_dfs = si->dfs[n];
1990
1991   /* Visit all the successors.  */
1992   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
1993     {
1994       unsigned int w = si->node_mapping[i];
1995
1996       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1997         continue;
1998
1999       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2000         condense_visit (graph, si, w);
2001       {
2002         unsigned int t = si->node_mapping[w];
2003         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
2004         gcc_assert (nnode == n);
2005
2006         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
2007           si->dfs[n] = si->dfs[t];
2008       }
2009     }
2010
2011   /* Visit all the implicit predecessors.  */
2012   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->implicit_preds[n], 0, i, bi)
2013     {
2014       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2015
2016       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
2017         continue;
2018
2019       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2020         condense_visit (graph, si, w);
2021       {
2022         unsigned int t = si->node_mapping[w];
2023         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
2024         gcc_assert (nnode == n);
2025
2026         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
2027           si->dfs[n] = si->dfs[t];
2028       }
2029     }
2030
2031   /* See if any components have been identified.  */
2032   if (si->dfs[n] == my_dfs)
2033     {
2034       while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
2035              && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
2036         {
2037           unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
2038           si->node_mapping[w] = n;
2039
2040           if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, w))
2041             RESET_BIT (graph->direct_nodes, n);
2042
2043           /* Unify our nodes.  */
2044           if (graph->preds[w])
2045             {
2046               if (!graph->preds[n])
2047                 graph->preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2048               bitmap_ior_into (graph->preds[n], graph->preds[w]);
2049             }
2050           if (graph->implicit_preds[w])
2051             {
2052               if (!graph->implicit_preds[n])
2053                 graph->implicit_preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2054               bitmap_ior_into (graph->implicit_preds[n],
2055                                graph->implicit_preds[w]);
2056             }
2057           if (graph->points_to[w])
2058             {
2059               if (!graph->points_to[n])
2060                 graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2061               bitmap_ior_into (graph->points_to[n],
2062                                graph->points_to[w]);
2063             }
2064         }
2065       SET_BIT (si->deleted, n);
2066     }
2067   else
2068     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
2069 }
2070
2071 /* Label pointer equivalences.  */
2072
2073 static void
2074 label_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
2075 {
2076   unsigned int i;
2077   bitmap_iterator bi;
2078   SET_BIT (si->visited, n);
2079
2080   if (!graph->points_to[n])
2081     graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2082
2083   /* Label and union our incoming edges's points to sets.  */
2084   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2085     {
2086       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2087       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2088         label_visit (graph, si, w);
2089
2090       /* Skip unused edges  */
2091       if (w == n || graph->pointer_label[w] == 0)
2092         continue;
2093
2094       if (graph->points_to[w])
2095         bitmap_ior_into(graph->points_to[n], graph->points_to[w]);
2096     }
2097   /* Indirect nodes get fresh variables.  */
2098   if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, n))
2099     bitmap_set_bit (graph->points_to[n], FIRST_REF_NODE + n);
2100
2101   if (!bitmap_empty_p (graph->points_to[n]))
2102     {
2103       unsigned int label = equiv_class_lookup (pointer_equiv_class_table,
2104                                                graph->points_to[n]);
2105       if (!label)
2106         {
2107           label = pointer_equiv_class++;
2108           equiv_class_add (pointer_equiv_class_table,
2109                            label, graph->points_to[n]);
2110         }
2111       graph->pointer_label[n] = label;
2112     }
2113 }
2114
2115 /* Perform offline variable substitution, discovering equivalence
2116    classes, and eliminating non-pointer variables.  */
2117
2118 static struct scc_info *
2119 perform_var_substitution (constraint_graph_t graph)
2120 {
2121   unsigned int i;
2122   unsigned int size = graph->size;
2123   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
2124
2125   bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2126   pointer_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2127                                            equiv_class_label_eq, free);
2128   location_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2129                                             equiv_class_label_eq, free);
2130   pointer_equiv_class = 1;
2131   location_equiv_class = 1;
2132
2133   /* Condense the nodes, which means to find SCC's, count incoming
2134      predecessors, and unite nodes in SCC's.  */
2135   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2136     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2137       condense_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2138
2139   sbitmap_zero (si->visited);
2140   /* Actually the label the nodes for pointer equivalences  */
2141   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2142     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2143       label_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2144
2145   /* Calculate location equivalence labels.  */
2146   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2147     {
2148       bitmap pointed_by;
2149       bitmap_iterator bi;
2150       unsigned int j;
2151       unsigned int label;
2152
2153       if (!graph->pointed_by[i])
2154         continue;
2155       pointed_by = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
2156
2157       /* Translate the pointed-by mapping for pointer equivalence
2158          labels.  */
2159       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->pointed_by[i], 0, j, bi)
2160         {
2161           bitmap_set_bit (pointed_by,
2162                           graph->pointer_label[si->node_mapping[j]]);
2163         }
2164       /* The original pointed_by is now dead.  */
2165       BITMAP_FREE (graph->pointed_by[i]);
2166
2167       /* Look up the location equivalence label if one exists, or make
2168          one otherwise.  */
2169       label = equiv_class_lookup (location_equiv_class_table,
2170                                   pointed_by);
2171       if (label == 0)
2172         {
2173           label = location_equiv_class++;
2174           equiv_class_add (location_equiv_class_table,
2175                            label, pointed_by);
2176         }
2177       else
2178         {
2179           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2180             fprintf (dump_file, "Found location equivalence for node %s\n",
2181                      get_varinfo (i)->name);
2182           BITMAP_FREE (pointed_by);
2183         }
2184       graph->loc_label[i] = label;
2185
2186     }
2187
2188   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2189     for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2190       {
2191         bool direct_node = TEST_BIT (graph->direct_nodes, i);
2192         fprintf (dump_file,
2193                  "Equivalence classes for %s node id %d:%s are pointer: %d"
2194                  ", location:%d\n",
2195                  direct_node ? "Direct node" : "Indirect node", i,
2196                  get_varinfo (i)->name,
2197                  graph->pointer_label[si->node_mapping[i]],
2198                  graph->loc_label[si->node_mapping[i]]);
2199       }
2200
2201   /* Quickly eliminate our non-pointer variables.  */
2202
2203   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2204     {
2205       unsigned int node = si->node_mapping[i];
2206
2207       if (graph->pointer_label[node] == 0)
2208         {
2209           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2210             fprintf (dump_file,
2211                      "%s is a non-pointer variable, eliminating edges.\n",
2212                      get_varinfo (node)->name);
2213           stats.nonpointer_vars++;
2214           clear_edges_for_node (graph, node);
2215         }
2216     }
2217
2218   return si;
2219 }
2220
2221 /* Free information that was only necessary for variable
2222    substitution.  */
2223
2224 static void
2225 free_var_substitution_info (struct scc_info *si)
2226 {
2227   free_scc_info (si);
2228   free (graph->pointer_label);
2229   free (graph->loc_label);
2230   free (graph->pointed_by);
2231   free (graph->points_to);
2232   free (graph->eq_rep);
2233   sbitmap_free (graph->direct_nodes);
2234   htab_delete (pointer_equiv_class_table);
2235   htab_delete (location_equiv_class_table);
2236   bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2237 }
2238
2239 /* Return an existing node that is equivalent to NODE, which has
2240    equivalence class LABEL, if one exists.  Return NODE otherwise.  */
2241
2242 static unsigned int
2243 find_equivalent_node (constraint_graph_t graph,
2244                       unsigned int node, unsigned int label)
2245 {
2246   /* If the address version of this variable is unused, we can
2247      substitute it for anything else with the same label.
2248      Otherwise, we know the pointers are equivalent, but not the
2249      locations, and we can unite them later.  */
2250
2251   if (!bitmap_bit_p (graph->address_taken, node))
2252     {
2253       gcc_assert (label < graph->size);
2254
2255       if (graph->eq_rep[label] != -1)
2256         {
2257           /* Unify the two variables since we know they are equivalent.  */
2258           if (unite (graph->eq_rep[label], node))
2259             unify_nodes (graph, graph->eq_rep[label], node, false);
2260           return graph->eq_rep[label];
2261         }
2262       else
2263         {
2264           graph->eq_rep[label] = node;
2265           graph->pe_rep[label] = node;
2266         }
2267     }
2268   else
2269     {
2270       gcc_assert (label < graph->size);
2271       graph->pe[node] = label;
2272       if (graph->pe_rep[label] == -1)
2273         graph->pe_rep[label] = node;
2274     }
2275
2276   return node;
2277 }
2278
2279 /* Unite pointer equivalent but not location equivalent nodes in
2280    GRAPH.  This may only be performed once variable substitution is
2281    finished.  */
2282
2283 static void
2284 unite_pointer_equivalences (constraint_graph_t graph)
2285 {
2286   unsigned int i;
2287
2288   /* Go through the pointer equivalences and unite them to their
2289      representative, if they aren't already.  */
2290   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2291     {
2292       unsigned int label = graph->pe[i];
2293       if (label)
2294         {
2295           int label_rep = graph->pe_rep[label];
2296           
2297           if (label_rep == -1)
2298             continue;
2299           
2300           label_rep = find (label_rep);
2301           if (label_rep >= 0 && unite (label_rep, find (i)))
2302             unify_nodes (graph, label_rep, i, false);
2303         }
2304     }
2305 }
2306
2307 /* Move complex constraints to the GRAPH nodes they belong to.  */
2308
2309 static void
2310 move_complex_constraints (constraint_graph_t graph)
2311 {
2312   int i;
2313   constraint_t c;
2314
2315   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
2316     {
2317       if (c)
2318         {
2319           struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2320           struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2321
2322           if (lhs.type == DEREF)
2323             {
2324               insert_into_complex (graph, lhs.var, c);
2325             }
2326           else if (rhs.type == DEREF)
2327             {
2328               if (!(get_varinfo (lhs.var)->is_special_var))
2329                 insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2330             }
2331           else if (rhs.type != ADDRESSOF && lhs.var > anything_id
2332                    && (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0))
2333             {
2334               insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2335             }
2336         }
2337     }
2338 }
2339
2340
2341 /* Optimize and rewrite complex constraints while performing
2342    collapsing of equivalent nodes.  SI is the SCC_INFO that is the
2343    result of perform_variable_substitution.  */
2344
2345 static void
2346 rewrite_constraints (constraint_graph_t graph,
2347                      struct scc_info *si)
2348 {
2349   int i;
2350   unsigned int j;
2351   constraint_t c;
2352
2353   for (j = 0; j < graph->size; j++)
2354     gcc_assert (find (j) == j);
2355
2356   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
2357     {
2358       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2359       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2360       unsigned int lhsvar = find (lhs.var);
2361       unsigned int rhsvar = find (rhs.var);
2362       unsigned int lhsnode, rhsnode;
2363       unsigned int lhslabel, rhslabel;
2364
2365       lhsnode = si->node_mapping[lhsvar];
2366       rhsnode = si->node_mapping[rhsvar];
2367       lhslabel = graph->pointer_label[lhsnode];
2368       rhslabel = graph->pointer_label[rhsnode];
2369
2370       /* See if it is really a non-pointer variable, and if so, ignore
2371          the constraint.  */
2372       if (lhslabel == 0)
2373         {
2374           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2375             {
2376               
2377               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2378                        "ignoring constraint:",
2379                        get_varinfo (lhs.var)->name);
2380               dump_constraint (dump_file, c);
2381             }
2382           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2383           continue;
2384         }
2385
2386       if (rhslabel == 0)
2387         {
2388           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2389             {
2390               
2391               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2392                        "ignoring constraint:",
2393                        get_varinfo (rhs.var)->name);
2394               dump_constraint (dump_file, c);
2395             }
2396           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2397           continue;
2398         }
2399
2400       lhsvar = find_equivalent_node (graph, lhsvar, lhslabel);
2401       rhsvar = find_equivalent_node (graph, rhsvar, rhslabel);
2402       c->lhs.var = lhsvar;
2403       c->rhs.var = rhsvar;
2404
2405     }
2406 }
2407
2408 /* Eliminate indirect cycles involving NODE.  Return true if NODE was
2409    part of an SCC, false otherwise.  */
2410
2411 static bool
2412 eliminate_indirect_cycles (unsigned int node)
2413 {
2414   if (graph->indirect_cycles[node] != -1
2415       && !bitmap_empty_p (get_varinfo (node)->solution))
2416     {
2417       unsigned int i;
2418       VEC(unsigned,heap) *queue = NULL;
2419       int queuepos;
2420       unsigned int to = find (graph->indirect_cycles[node]);
2421       bitmap_iterator bi;
2422
2423       /* We can't touch the solution set and call unify_nodes
2424          at the same time, because unify_nodes is going to do
2425          bitmap unions into it. */
2426
2427       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (get_varinfo (node)->solution, 0, i, bi)
2428         {
2429           if (find (i) == i && i != to)
2430             {
2431               if (unite (to, i))
2432                 VEC_safe_push (unsigned, heap, queue, i);
2433             }
2434         }
2435
2436       for (queuepos = 0;
2437            VEC_iterate (unsigned, queue, queuepos, i);
2438            queuepos++)
2439         {
2440           unify_nodes (graph, to, i, true);
2441         }
2442       VEC_free (unsigned, heap, queue);
2443       return true;
2444     }
2445   return false;
2446 }
2447
2448 /* Solve the constraint graph GRAPH using our worklist solver.
2449    This is based on the PW* family of solvers from the "Efficient Field
2450    Sensitive Pointer Analysis for C" paper.
2451    It works by iterating over all the graph nodes, processing the complex
2452    constraints and propagating the copy constraints, until everything stops
2453    changed.  This corresponds to steps 6-8 in the solving list given above.  */
2454
2455 static void
2456 solve_graph (constraint_graph_t graph)
2457 {
2458   unsigned int size = graph->size;
2459   unsigned int i;
2460   bitmap pts;
2461
2462   changed_count = 0;
2463   changed = sbitmap_alloc (size);
2464   sbitmap_zero (changed);
2465
2466   /* Mark all initial non-collapsed nodes as changed.  */
2467   for (i = 0; i < size; i++)
2468     {
2469       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
2470       if (find (i) == i && !bitmap_empty_p (ivi->solution)
2471           && ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
2472               || VEC_length (constraint_t, graph->complex[i]) > 0))
2473         {
2474           SET_BIT (changed, i);
2475           changed_count++;
2476         }
2477     }
2478
2479   /* Allocate a bitmap to be used to store the changed bits.  */
2480   pts = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
2481
2482   while (changed_count > 0)
2483     {
2484       unsigned int i;
2485       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
2486       stats.iterations++;
2487
2488       bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2489
2490       compute_topo_order (graph, ti);
2491
2492       while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
2493         {
2494
2495           i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
2496
2497           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
2498           if (find (i) != i)
2499             continue;
2500
2501           /* In certain indirect cycle cases, we may merge this
2502              variable to another.  */
2503           if (eliminate_indirect_cycles (i) && find (i) != i)
2504             continue;
2505
2506           /* If the node has changed, we need to process the
2507              complex constraints and outgoing edges again.  */
2508           if (TEST_BIT (changed, i))
2509             {
2510               unsigned int j;
2511               constraint_t c;
2512               bitmap solution;
2513               VEC(constraint_t,heap) *complex = graph->complex[i];
2514               bool solution_empty;
2515
2516               RESET_BIT (changed, i);
2517               changed_count--;
2518
2519               /* Compute the changed set of solution bits.  */
2520               bitmap_and_compl (pts, get_varinfo (i)->solution,
2521                                 get_varinfo (i)->oldsolution);
2522
2523               if (bitmap_empty_p (pts))
2524                 continue;
2525
2526               bitmap_ior_into (get_varinfo (i)->oldsolution, pts);
2527
2528               solution = get_varinfo (i)->solution;
2529               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2530
2531               /* Process the complex constraints */
2532               for (j = 0; VEC_iterate (constraint_t, complex, j, c); j++)
2533                 {
2534                   /* XXX: This is going to unsort the constraints in
2535                      some cases, which will occasionally add duplicate
2536                      constraints during unification.  This does not
2537                      affect correctness.  */
2538                   c->lhs.var = find (c->lhs.var);
2539                   c->rhs.var = find (c->rhs.var);
2540
2541                   /* The only complex constraint that can change our
2542                      solution to non-empty, given an empty solution,
2543                      is a constraint where the lhs side is receiving
2544                      some set from elsewhere.  */
2545                   if (!solution_empty || c->lhs.type != DEREF)
2546                     do_complex_constraint (graph, c, pts);
2547                 }
2548
2549               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2550
2551               if (!solution_empty)
2552                 {
2553                   bitmap_iterator bi;
2554                   unsigned eff_escaped_id = find (escaped_id);
2555
2556                   /* Propagate solution to all successors.  */
2557                   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i],
2558                                                 0, j, bi)
2559                     {
2560                       bitmap tmp;
2561                       bool flag;
2562
2563                       unsigned int to = find (j);
2564                       tmp = get_varinfo (to)->solution;
2565                       flag = false;
2566
2567                       /* Don't try to propagate to ourselves.  */
2568                       if (to == i)
2569                         continue;
2570
2571                       /* If we propagate from ESCAPED use ESCAPED as
2572                          placeholder.  */
2573                       if (i == eff_escaped_id)
2574                         flag = bitmap_set_bit (tmp, escaped_id);
2575                       else
2576                         flag = set_union_with_increment (tmp, pts, 0);
2577
2578                       if (flag)
2579                         {
2580                           get_varinfo (to)->solution = tmp;
2581                           if (!TEST_BIT (changed, to))
2582                             {
2583                               SET_BIT (changed, to);
2584                               changed_count++;
2585                             }
2586                         }
2587                     }
2588                 }
2589             }
2590         }
2591       free_topo_info (ti);
2592       bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2593     }
2594
2595   BITMAP_FREE (pts);
2596   sbitmap_free (changed);
2597   bitmap_obstack_release (&oldpta_obstack);
2598 }
2599
2600 /* Map from trees to variable infos.  */
2601 static struct pointer_map_t *vi_for_tree;
2602
2603
2604 /* Insert ID as the variable id for tree T in the vi_for_tree map.  */
2605
2606 static void
2607 insert_vi_for_tree (tree t, varinfo_t vi)
2608 {
2609   void **slot = pointer_map_insert (vi_for_tree, t);
2610   gcc_assert (vi);
2611   gcc_assert (*slot == NULL);
2612   *slot = vi;
2613 }
2614
2615 /* Find the variable info for tree T in VI_FOR_TREE.  If T does not
2616    exist in the map, return NULL, otherwise, return the varinfo we found.  */
2617
2618 static varinfo_t
2619 lookup_vi_for_tree (tree t)
2620 {
2621   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2622   if (slot == NULL)
2623     return NULL;
2624
2625   return (varinfo_t) *slot;
2626 }
2627
2628 /* Return a printable name for DECL  */
2629
2630 static const char *
2631 alias_get_name (tree decl)
2632 {
2633   const char *res = get_name (decl);
2634   char *temp;
2635   int num_printed = 0;
2636
2637   if (res != NULL)
2638     return res;
2639
2640   res = "NULL";
2641   if (!dump_file)
2642     return res;
2643
2644   if (TREE_CODE (decl) == SSA_NAME)
2645     {
2646       num_printed = asprintf (&temp, "%s_%u",
2647                               alias_get_name (SSA_NAME_VAR (decl)),
2648                               SSA_NAME_VERSION (decl));
2649     }
2650   else if (DECL_P (decl))
2651     {
2652       num_printed = asprintf (&temp, "D.%u", DECL_UID (decl));
2653     }
2654   if (num_printed > 0)
2655     {
2656       res = ggc_strdup (temp);
2657       free (temp);
2658     }
2659   return res;
2660 }
2661
2662 /* Find the variable id for tree T in the map.
2663    If T doesn't exist in the map, create an entry for it and return it.  */
2664
2665 static varinfo_t
2666 get_vi_for_tree (tree t)
2667 {
2668   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2669   if (slot == NULL)
2670     return get_varinfo (create_variable_info_for (t, alias_get_name (t)));
2671
2672   return (varinfo_t) *slot;
2673 }
2674
2675 /* Get a constraint expression for a new temporary variable.  */
2676
2677 static struct constraint_expr
2678 get_constraint_exp_for_temp (tree t)
2679 {
2680   struct constraint_expr cexpr;
2681
2682   gcc_assert (SSA_VAR_P (t));
2683
2684   cexpr.type = SCALAR;
2685   cexpr.var = get_vi_for_tree (t)->id;
2686   cexpr.offset = 0;
2687
2688   return cexpr;
2689 }
2690
2691 /* Get a constraint expression vector from an SSA_VAR_P node.
2692    If address_p is true, the result will be taken its address of.  */
2693
2694 static void
2695 get_constraint_for_ssa_var (tree t, VEC(ce_s, heap) **results, bool address_p)
2696 {
2697   struct constraint_expr cexpr;
2698   varinfo_t vi;
2699
2700   /* We allow FUNCTION_DECLs here even though it doesn't make much sense.  */
2701   gcc_assert (SSA_VAR_P (t) || DECL_P (t));
2702
2703   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
2704      decl.  */
2705   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME
2706       && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == PARM_DECL
2707       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
2708     {
2709       get_constraint_for_ssa_var (SSA_NAME_VAR (t), results, address_p);
2710       return;
2711     }
2712
2713   vi = get_vi_for_tree (t);
2714   cexpr.var = vi->id;
2715   cexpr.type = SCALAR;
2716   cexpr.offset = 0;
2717   /* If we determine the result is "anything", and we know this is readonly,
2718      say it points to readonly memory instead.  */
2719   if (cexpr.var == anything_id && TREE_READONLY (t))
2720     {
2721       gcc_unreachable ();
2722       cexpr.type = ADDRESSOF;
2723       cexpr.var = readonly_id;
2724     }
2725
2726   /* If we are not taking the address of the constraint expr, add all
2727      sub-fiels of the variable as well.  */
2728   if (!address_p)
2729     {
2730       for (; vi; vi = vi->next)
2731         {
2732           cexpr.var = vi->id;
2733           VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2734         }
2735       return;
2736     }
2737
2738   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2739 }
2740
2741 /* Process constraint T, performing various simplifications and then
2742    adding it to our list of overall constraints.  */
2743
2744 static void
2745 process_constraint (constraint_t t)
2746 {
2747   struct constraint_expr rhs = t->rhs;
2748   struct constraint_expr lhs = t->lhs;
2749
2750   gcc_assert (rhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2751   gcc_assert (lhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2752
2753   /* If we didn't get any useful constraint from the lhs we get
2754      &ANYTHING as fallback from get_constraint_for.  Deal with
2755      it here by turning it into *ANYTHING.  */
2756   if (lhs.type == ADDRESSOF
2757       && lhs.var == anything_id)
2758     lhs.type = DEREF;
2759
2760   /* ADDRESSOF on the lhs is invalid.  */
2761   gcc_assert (lhs.type != ADDRESSOF);
2762
2763   /* This can happen in our IR with things like n->a = *p */
2764   if (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF && rhs.var != anything_id)
2765     {
2766       /* Split into tmp = *rhs, *lhs = tmp */
2767       tree rhsdecl = get_varinfo (rhs.var)->decl;
2768       tree pointertype = TREE_TYPE (rhsdecl);
2769       tree pointedtotype = TREE_TYPE (pointertype);
2770       tree tmpvar = create_tmp_var_raw (pointedtotype, "doubledereftmp");
2771       struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_for_temp (tmpvar);
2772
2773       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2774       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2775     }
2776   else if (rhs.type == ADDRESSOF && lhs.type == DEREF)
2777     {
2778       /* Split into tmp = &rhs, *lhs = tmp */
2779       tree rhsdecl = get_varinfo (rhs.var)->decl;
2780       tree pointertype = TREE_TYPE (rhsdecl);
2781       tree tmpvar = create_tmp_var_raw (pointertype, "derefaddrtmp");
2782       struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_for_temp (tmpvar);
2783
2784       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2785       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2786     }
2787   else
2788     {
2789       gcc_assert (rhs.type != ADDRESSOF || rhs.offset == 0);
2790       VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, t);
2791     }
2792 }
2793
2794 /* Return true if T is a type that could contain pointers.  */
2795
2796 static bool
2797 type_could_have_pointers (tree type)
2798 {
2799   if (POINTER_TYPE_P (type))
2800     return true;
2801
2802   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
2803     return type_could_have_pointers (TREE_TYPE (type));
2804
2805   return AGGREGATE_TYPE_P (type);
2806 }
2807
2808 /* Return true if T is a variable of a type that could contain
2809    pointers.  */
2810
2811 static bool
2812 could_have_pointers (tree t)
2813 {
2814   return type_could_have_pointers (TREE_TYPE (t));
2815 }
2816
2817 /* Return the position, in bits, of FIELD_DECL from the beginning of its
2818    structure.  */
2819
2820 static HOST_WIDE_INT
2821 bitpos_of_field (const tree fdecl)
2822 {
2823
2824   if (!host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl), 0)
2825       || !host_integerp (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl), 0))
2826     return -1;
2827
2828   return (TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl)) * 8
2829           + TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl)));
2830 }
2831
2832
2833 /* Get constraint expressions for offsetting PTR by OFFSET.  Stores the
2834    resulting constraint expressions in *RESULTS.  */
2835
2836 static void
2837 get_constraint_for_ptr_offset (tree ptr, tree offset,
2838                                VEC (ce_s, heap) **results)
2839 {
2840   struct constraint_expr *c;
2841   unsigned int j, n;
2842   HOST_WIDE_INT rhsunitoffset, rhsoffset;
2843
2844   /* If we do not do field-sensitive PTA adding offsets to pointers
2845      does not change the points-to solution.  */
2846   if (!use_field_sensitive)
2847     {
2848       get_constraint_for (ptr, results);
2849       return;
2850     }
2851
2852   /* If the offset is not a non-negative integer constant that fits
2853      in a HOST_WIDE_INT, we have to fall back to a conservative
2854      solution which includes all sub-fields of all pointed-to
2855      variables of ptr.  */
2856   if (!host_integerp (offset, 0))
2857     rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2858   else
2859     {
2860       /* Make sure the bit-offset also fits.  */
2861       rhsunitoffset = TREE_INT_CST_LOW (offset);
2862       rhsoffset = rhsunitoffset * BITS_PER_UNIT;
2863       if (rhsunitoffset != rhsoffset / BITS_PER_UNIT)
2864         rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2865     }
2866
2867   get_constraint_for (ptr, results);
2868   if (rhsoffset == 0)
2869     return;
2870
2871   /* As we are eventually appending to the solution do not use
2872      VEC_iterate here.  */
2873   n = VEC_length (ce_s, *results);
2874   for (j = 0; j < n; j++)
2875     {
2876       varinfo_t curr;
2877       c = VEC_index (ce_s, *results, j);
2878       curr = get_varinfo (c->var);
2879
2880       if (c->type == ADDRESSOF
2881           /* If this varinfo represents a full variable just use it.  */
2882           && curr->is_full_var)
2883         c->offset = 0;
2884       else if (c->type == ADDRESSOF
2885                /* If we do not know the offset add all subfields.  */
2886                && rhsoffset == UNKNOWN_OFFSET)
2887         {
2888           varinfo_t temp = lookup_vi_for_tree (curr->decl);
2889           do
2890             {
2891               struct constraint_expr c2;
2892               c2.var = temp->id;
2893               c2.type = ADDRESSOF;
2894               c2.offset = 0;
2895               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &c2);
2896               temp = temp->next;
2897             }
2898           while (temp);
2899         }
2900       else if (c->type == ADDRESSOF)
2901         {
2902           varinfo_t temp;
2903           unsigned HOST_WIDE_INT offset = curr->offset + rhsoffset;
2904
2905           /* Search the sub-field which overlaps with the
2906              pointed-to offset.  If the result is outside of the variable
2907              we have to provide a conservative result, as the variable is
2908              still reachable from the resulting pointer (even though it
2909              technically cannot point to anything).  The last and first
2910              sub-fields are such conservative results.
2911              ???  If we always had a sub-field for &object + 1 then
2912              we could represent this in a more precise way.  */
2913           if (rhsoffset < 0
2914               && curr->offset < offset)
2915             offset = 0;
2916           temp = first_or_preceding_vi_for_offset (curr, offset);
2917
2918           /* If the found variable is not exactly at the pointed to
2919              result, we have to include the next variable in the
2920              solution as well.  Otherwise two increments by offset / 2
2921              do not result in the same or a conservative superset
2922              solution.  */
2923           if (temp->offset != offset
2924               && temp->next != NULL)
2925             {
2926               struct constraint_expr c2;
2927               c2.var = temp->next->id;
2928               c2.type = ADDRESSOF;
2929               c2.offset = 0;
2930               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &c2);
2931             }
2932           c->var = temp->id;
2933           c->offset = 0;
2934         }
2935       else
2936         c->offset = rhsoffset;
2937     }
2938 }
2939
2940
2941 /* Given a COMPONENT_REF T, return the constraint_expr vector for it.
2942    If address_p is true the result will be taken its address of.  */
2943
2944 static void
2945 get_constraint_for_component_ref (tree t, VEC(ce_s, heap) **results,
2946                                   bool address_p)
2947 {
2948   tree orig_t = t;
2949   HOST_WIDE_INT bitsize = -1;
2950   HOST_WIDE_INT bitmaxsize = -1;
2951   HOST_WIDE_INT bitpos;
2952   tree forzero;
2953   struct constraint_expr *result;
2954
2955   /* Some people like to do cute things like take the address of
2956      &0->a.b */
2957   forzero = t;
2958   while (!SSA_VAR_P (forzero) && !CONSTANT_CLASS_P (forzero))
2959     forzero = TREE_OPERAND (forzero, 0);
2960
2961   if (CONSTANT_CLASS_P (forzero) && integer_zerop (forzero))
2962     {
2963       struct constraint_expr temp;
2964
2965       temp.offset = 0;
2966       temp.var = integer_id;
2967       temp.type = SCALAR;
2968       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2969       return;
2970     }
2971
2972   t = get_ref_base_and_extent (t, &bitpos, &bitsize, &bitmaxsize);
2973
2974   /* Pretend to take the address of the base, we'll take care of
2975      adding the required subset of sub-fields below.  */
2976   get_constraint_for_1 (t, results, true);
2977   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 1);
2978   result = VEC_last (ce_s, *results);
2979
2980   if (result->type == SCALAR
2981       && get_varinfo (result->var)->is_full_var)
2982     /* For single-field vars do not bother about the offset.  */
2983     result->offset = 0;
2984   else if (result->type == SCALAR)
2985     {
2986       /* In languages like C, you can access one past the end of an
2987          array.  You aren't allowed to dereference it, so we can
2988          ignore this constraint. When we handle pointer subtraction,
2989          we may have to do something cute here.  */
2990
2991       if ((unsigned HOST_WIDE_INT)bitpos < get_varinfo (result->var)->fullsize
2992           && bitmaxsize != 0)
2993         {
2994           /* It's also not true that the constraint will actually start at the
2995              right offset, it may start in some padding.  We only care about
2996              setting the constraint to the first actual field it touches, so
2997              walk to find it.  */
2998           struct constraint_expr cexpr = *result;
2999           varinfo_t curr;
3000           VEC_pop (ce_s, *results);
3001           cexpr.offset = 0;
3002           for (curr = get_varinfo (cexpr.var); curr; curr = curr->next)
3003             {
3004               if (ranges_overlap_p (curr->offset, curr->size,
3005                                     bitpos, bitmaxsize))
3006                 {
3007                   cexpr.var = curr->id;
3008                   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3009                   if (address_p)
3010                     break;
3011                 }
3012             }
3013           /* If we are going to take the address of this field then
3014              to be able to compute reachability correctly add at least
3015              the last field of the variable.  */
3016           if (address_p
3017               && VEC_length (ce_s, *results) == 0)
3018             {
3019               curr = get_varinfo (cexpr.var);
3020               while (curr->next != NULL)
3021                 curr = curr->next;
3022               cexpr.var = curr->id;
3023               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3024             }
3025           else
3026             /* Assert that we found *some* field there. The user couldn't be
3027                accessing *only* padding.  */
3028             /* Still the user could access one past the end of an array
3029                embedded in a struct resulting in accessing *only* padding.  */
3030             gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) >= 1
3031                         || ref_contains_array_ref (orig_t));
3032         }
3033       else if (bitmaxsize == 0)
3034         {
3035           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3036             fprintf (dump_file, "Access to zero-sized part of variable,"
3037                      "ignoring\n");
3038         }
3039       else
3040         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3041           fprintf (dump_file, "Access to past the end of variable, ignoring\n");
3042     }
3043   else if (result->type == DEREF)
3044     {
3045       /* If we do not know exactly where the access goes say so.  Note
3046          that only for non-structure accesses we know that we access
3047          at most one subfiled of any variable.  */
3048       if (bitpos == -1
3049           || bitsize != bitmaxsize
3050           || AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (orig_t)))
3051         result->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3052       else
3053         result->offset = bitpos;
3054     }
3055   else if (result->type == ADDRESSOF)
3056     {
3057       /* We can end up here for component references on a
3058          VIEW_CONVERT_EXPR <>(&foobar).  */
3059       result->type = SCALAR;
3060       result->var = anything_id;
3061       result->offset = 0;
3062     }
3063   else
3064     gcc_unreachable ();
3065 }
3066
3067
3068 /* Dereference the constraint expression CONS, and return the result.
3069    DEREF (ADDRESSOF) = SCALAR
3070    DEREF (SCALAR) = DEREF
3071    DEREF (DEREF) = (temp = DEREF1; result = DEREF(temp))
3072    This is needed so that we can handle dereferencing DEREF constraints.  */
3073
3074 static void
3075 do_deref (VEC (ce_s, heap) **constraints)
3076 {
3077   struct constraint_expr *c;
3078   unsigned int i = 0;
3079
3080   for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, *constraints, i, c); i++)
3081     {
3082       if (c->type == SCALAR)
3083         c->type = DEREF;
3084       else if (c->type == ADDRESSOF)
3085         c->type = SCALAR;
3086       else if (c->type == DEREF)
3087         {
3088           tree tmpvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "dereftmp");
3089           struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_for_temp (tmpvar);
3090           process_constraint (new_constraint (tmplhs, *c));
3091           c->var = tmplhs.var;
3092         }
3093       else
3094         gcc_unreachable ();
3095     }
3096 }
3097
3098 /* Given a tree T, return the constraint expression for it.  */
3099
3100 static void
3101 get_constraint_for_1 (tree t, VEC (ce_s, heap) **results, bool address_p)
3102 {
3103   struct constraint_expr temp;
3104
3105   /* x = integer is all glommed to a single variable, which doesn't
3106      point to anything by itself.  That is, of course, unless it is an
3107      integer constant being treated as a pointer, in which case, we
3108      will return that this is really the addressof anything.  This
3109      happens below, since it will fall into the default case. The only
3110      case we know something about an integer treated like a pointer is
3111      when it is the NULL pointer, and then we just say it points to
3112      NULL.
3113
3114      Do not do that if -fno-delete-null-pointer-checks though, because
3115      in that case *NULL does not fail, so it _should_ alias *anything.
3116      It is not worth adding a new option or renaming the existing one,
3117      since this case is relatively obscure.  */
3118   if (flag_delete_null_pointer_checks
3119       && ((TREE_CODE (t) == INTEGER_CST
3120            && integer_zerop (t))
3121           /* The only valid CONSTRUCTORs in gimple with pointer typed
3122              elements are zero-initializer.  */
3123           || TREE_CODE (t) == CONSTRUCTOR))
3124     {
3125       temp.var = nothing_id;
3126       temp.type = ADDRESSOF;
3127       temp.offset = 0;
3128       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3129       return;
3130     }
3131
3132   /* String constants are read-only.  */
3133   if (TREE_CODE (t) == STRING_CST)
3134     {
3135       temp.var = readonly_id;
3136       temp.type = SCALAR;
3137       temp.offset = 0;
3138       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3139       return;
3140     }
3141
3142   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
3143     {
3144     case tcc_expression:
3145       {
3146         switch (TREE_CODE (t))
3147           {
3148           case ADDR_EXPR:
3149             {
3150               struct constraint_expr *c;
3151               unsigned int i;
3152               tree exp = TREE_OPERAND (t, 0);
3153
3154               get_constraint_for_1 (exp, results, true);
3155
3156               for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, *results, i, c); i++)
3157                 {
3158                   if (c->type == DEREF)
3159                     c->type = SCALAR;
3160                   else
3161                     c->type = ADDRESSOF;
3162                 }
3163               return;
3164             }
3165             break;
3166           default:;
3167           }
3168         break;
3169       }
3170     case tcc_reference:
3171       {
3172         switch (TREE_CODE (t))
3173           {
3174           case INDIRECT_REF:
3175             {
3176               get_constraint_for_1 (TREE_OPERAND (t, 0), results, address_p);
3177               do_deref (results);
3178               return;
3179             }
3180           case ARRAY_REF:
3181           case ARRAY_RANGE_REF:
3182           case COMPONENT_REF:
3183             get_constraint_for_component_ref (t, results, address_p);
3184             return;
3185           case VIEW_CONVERT_EXPR:
3186             get_constraint_for_1 (TREE_OPERAND (t, 0), results, address_p);
3187             return;
3188           /* We are missing handling for TARGET_MEM_REF here.  */
3189           default:;
3190           }
3191         break;
3192       }
3193     case tcc_exceptional:
3194       {
3195         switch (TREE_CODE (t))
3196           {
3197           case SSA_NAME:
3198             {
3199               get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3200               return;
3201             }
3202           default:;
3203           }
3204         break;
3205       }
3206     case tcc_declaration:
3207       {
3208         get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3209         return;
3210       }
3211     default:;
3212     }
3213
3214   /* The default fallback is a constraint from anything.  */
3215   temp.type = ADDRESSOF;
3216   temp.var = anything_id;
3217   temp.offset = 0;
3218   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3219 }
3220
3221 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it.  */
3222
3223 static void
3224 get_constraint_for (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3225 {
3226   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 0);
3227
3228   get_constraint_for_1 (t, results, false);
3229 }
3230
3231 /* Handle aggregate copies by expanding into copies of the respective
3232    fields of the structures.  */
3233
3234 static void
3235 do_structure_copy (tree lhsop, tree rhsop)
3236 {
3237   struct constraint_expr *lhsp, *rhsp;
3238   VEC (ce_s, heap) *lhsc = NULL, *rhsc = NULL;
3239   unsigned j;
3240
3241   get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3242   get_constraint_for (rhsop, &rhsc);
3243   lhsp = VEC_index (ce_s, lhsc, 0);
3244   rhsp = VEC_index (ce_s, rhsc, 0);
3245   if (lhsp->type == DEREF
3246       || (lhsp->type == ADDRESSOF && lhsp->var == anything_id)
3247       || rhsp->type == DEREF)
3248     {
3249       struct constraint_expr tmp;
3250       tree tmpvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node,
3251                                         "structcopydereftmp");
3252       tmp.var = get_vi_for_tree (tmpvar)->id;
3253       tmp.type = SCALAR;
3254       tmp.offset = 0;
3255       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, rhsc, j, rhsp); ++j)
3256         process_constraint (new_constraint (tmp, *rhsp));
3257       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); ++j)
3258         process_constraint (new_constraint (*lhsp, tmp));
3259     }
3260   else if (lhsp->type == SCALAR
3261            && (rhsp->type == SCALAR
3262                || rhsp->type == ADDRESSOF))
3263     {
3264       tree lhsbase, rhsbase;
3265       HOST_WIDE_INT lhssize, lhsmaxsize, lhsoffset;
3266       HOST_WIDE_INT rhssize, rhsmaxsize, rhsoffset;
3267       unsigned k = 0;
3268       lhsbase = get_ref_base_and_extent (lhsop, &lhsoffset,
3269                                          &lhssize, &lhsmaxsize);
3270       rhsbase = get_ref_base_and_extent (rhsop, &rhsoffset,
3271                                          &rhssize, &rhsmaxsize);
3272       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp);)
3273         {
3274           varinfo_t lhsv, rhsv;
3275           rhsp = VEC_index (ce_s, rhsc, k);
3276           lhsv = get_varinfo (lhsp->var);
3277           rhsv = get_varinfo (rhsp->var);
3278           if (lhsv->may_have_pointers
3279               && ranges_overlap_p (lhsv->offset + rhsoffset, lhsv->size,
3280                                    rhsv->offset + lhsoffset, rhsv->size))
3281             process_constraint (new_constraint (*lhsp, *rhsp));
3282           if (lhsv->offset + rhsoffset + lhsv->size
3283               > rhsv->offset + lhsoffset + rhsv->size)
3284             {
3285               ++k;
3286               if (k >= VEC_length (ce_s, rhsc))
3287                 break;
3288             }
3289           else
3290             ++j;
3291         }
3292     }
3293   else
3294     gcc_unreachable ();
3295
3296   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3297   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3298 }
3299
3300 /* Create a constraint ID = OP.  */
3301
3302 static void
3303 make_constraint_to (unsigned id, tree op)
3304 {
3305   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3306   struct constraint_expr *c;
3307   struct constraint_expr includes;
3308   unsigned int j;
3309
3310   includes.var = id;
3311   includes.offset = 0;
3312   includes.type = SCALAR;
3313
3314   get_constraint_for (op, &rhsc);
3315   for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, rhsc, j, c); j++)
3316     process_constraint (new_constraint (includes, *c));
3317   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3318 }
3319
3320 /* Make constraints necessary to make OP escape.  */
3321
3322 static void
3323 make_escape_constraint (tree op)
3324 {
3325   make_constraint_to (escaped_id, op);
3326 }
3327
3328 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call on the
3329    RHS.  */
3330
3331 static void
3332 handle_rhs_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3333 {
3334   struct constraint_expr rhsc;
3335   unsigned i;
3336
3337   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3338     {
3339       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3340
3341       /* Find those pointers being passed, and make sure they end up
3342          pointing to anything.  */
3343       if (could_have_pointers (arg))
3344         make_escape_constraint (arg);
3345     }
3346
3347   /* The static chain escapes as well.  */
3348   if (gimple_call_chain (stmt))
3349     make_escape_constraint (gimple_call_chain (stmt));
3350
3351   /* Regular functions return nonlocal memory.  */
3352   rhsc.var = nonlocal_id;
3353   rhsc.offset = 0;
3354   rhsc.type = SCALAR;
3355   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3356 }
3357
3358 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call
3359    that returns a pointer and assigns it to LHS.  This simply makes
3360    the LHS point to global and escaped variables.  */
3361
3362 static void
3363 handle_lhs_call (tree lhs, int flags, VEC(ce_s, heap) *rhsc)
3364 {
3365   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3366   unsigned int j;
3367   struct constraint_expr *lhsp;
3368
3369   get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3370
3371   if (flags & ECF_MALLOC)
3372     {
3373       struct constraint_expr rhsc;
3374       tree heapvar = heapvar_lookup (lhs);
3375       varinfo_t vi;
3376
3377       if (heapvar == NULL)
3378         {
3379           heapvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "HEAP");
3380           DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
3381           get_var_ann (heapvar)->is_heapvar = 1;
3382           if (gimple_referenced_vars (cfun))
3383             add_referenced_var (heapvar);
3384           heapvar_insert (lhs, heapvar);
3385         }
3386
3387       rhsc.var = create_variable_info_for (heapvar,
3388                                            alias_get_name (heapvar));
3389       vi = get_varinfo (rhsc.var);
3390       vi->is_artificial_var = 1;
3391       vi->is_heap_var = 1;
3392       vi->is_unknown_size_var = true;
3393       vi->fullsize = ~0;
3394       vi->size = ~0;
3395       rhsc.type = ADDRESSOF;
3396       rhsc.offset = 0;
3397       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3398         process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
3399     }
3400   else if (VEC_length (ce_s, rhsc) > 0)
3401     {
3402       struct constraint_expr *lhsp, *rhsp;
3403       unsigned int i, j;
3404       /* If the store is to a global decl make sure to
3405          add proper escape constraints.  */
3406       lhs = get_base_address (lhs);
3407       if (lhs
3408           && DECL_P (lhs)
3409           && is_global_var (lhs))
3410         {
3411           struct constraint_expr tmpc;
3412           tmpc.var = escaped_id;
3413           tmpc.offset = 0;
3414           tmpc.type = SCALAR;
3415           VEC_safe_push (ce_s, heap, lhsc, &tmpc);
3416         }
3417       for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, i, lhsp); ++i)
3418         for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, rhsc, j, rhsp); ++j)
3419           process_constraint (new_constraint (*lhsp, *rhsp));
3420     }
3421   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3422 }
3423
3424 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call of a
3425    const function that returns a pointer in the statement STMT.  */
3426
3427 static void
3428 handle_const_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3429 {
3430   struct constraint_expr rhsc, tmpc;
3431   tree tmpvar = NULL_TREE;
3432   unsigned int k;
3433
3434   /* Treat nested const functions the same as pure functions as far
3435      as the static chain is concerned.  */
3436   if (gimple_call_chain (stmt))
3437     {
3438       make_constraint_to (callused_id, gimple_call_chain (stmt));
3439       rhsc.var = callused_id;
3440       rhsc.offset = 0;
3441       rhsc.type = SCALAR;
3442       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3443     }
3444
3445   /* May return arguments.  */
3446   for (k = 0; k < gimple_call_num_args (stmt); ++k)
3447     {
3448       tree arg = gimple_call_arg (stmt, k);
3449
3450       if (could_have_pointers (arg))
3451         {
3452           VEC(ce_s, heap) *argc = NULL;
3453           struct constraint_expr *argp;
3454           int i;
3455
3456           /* We always use a temporary here, otherwise we end up with
3457              a quadratic amount of constraints for
3458                large_struct = const_call (large_struct);
3459              with field-sensitive PTA.  */
3460           if (tmpvar == NULL_TREE)
3461             {
3462               tmpvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "consttmp");
3463               tmpc = get_constraint_exp_for_temp (tmpvar);
3464             }
3465
3466           get_constraint_for (arg, &argc);
3467           for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, argc, i, argp); i++)
3468             process_constraint (new_constraint (tmpc, *argp));
3469           VEC_free (ce_s, heap, argc);
3470         }
3471     }
3472   if (tmpvar != NULL_TREE)
3473     VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &tmpc);
3474
3475   /* May return addresses of globals.  */
3476   rhsc.var = nonlocal_id;
3477   rhsc.offset = 0;
3478   rhsc.type = ADDRESSOF;
3479   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3480 }
3481
3482 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call to a
3483    pure function in statement STMT.  */
3484
3485 static void
3486 handle_pure_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3487 {
3488   struct constraint_expr rhsc;
3489   unsigned i;
3490   bool need_callused = false;
3491
3492   /* Memory reached from pointer arguments is call-used.  */
3493   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3494     {
3495       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3496
3497       if (could_have_pointers (arg))
3498         {
3499           make_constraint_to (callused_id, arg);
3500           need_callused = true;
3501         }
3502     }
3503
3504   /* The static chain is used as well.  */
3505   if (gimple_call_chain (stmt))
3506     {
3507       make_constraint_to (callused_id, gimple_call_chain (stmt));
3508       need_callused = true;
3509     }
3510
3511   /* Pure functions may return callused and nonlocal memory.  */
3512   if (need_callused)
3513     {
3514       rhsc.var = callused_id;
3515       rhsc.offset = 0;
3516       rhsc.type = SCALAR;
3517       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3518     }
3519   rhsc.var = nonlocal_id;
3520   rhsc.offset = 0;
3521   rhsc.type = SCALAR;
3522   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3523 }
3524
3525 /* Walk statement T setting up aliasing constraints according to the
3526    references found in T.  This function is the main part of the
3527    constraint builder.  AI points to auxiliary alias information used
3528    when building alias sets and computing alias grouping heuristics.  */
3529
3530 static void
3531 find_func_aliases (gimple origt)
3532 {
3533   gimple t = origt;
3534   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3535   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3536   struct constraint_expr *c;
3537   enum escape_type stmt_escape_type;
3538
3539   /* Now build constraints expressions.  */
3540   if (gimple_code (t) == GIMPLE_PHI)
3541     {
3542       gcc_assert (!AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (t))));
3543
3544       /* Only care about pointers and structures containing
3545          pointers.  */
3546       if (could_have_pointers (gimple_phi_result (t)))
3547         {
3548           size_t i;
3549           unsigned int j;
3550
3551           /* For a phi node, assign all the arguments to
3552              the result.  */
3553           get_constraint_for (gimple_phi_result (t), &lhsc);
3554           for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (t); i++)
3555             {
3556               tree rhstype;
3557               tree strippedrhs = PHI_ARG_DEF (t, i);
3558
3559               STRIP_NOPS (strippedrhs);
3560               rhstype = TREE_TYPE (strippedrhs);
3561               get_constraint_for (gimple_phi_arg_def (t, i), &rhsc);
3562
3563               for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); j++)
3564                 {
3565                   struct constraint_expr *c2;
3566                   while (VEC_length (ce_s, rhsc) > 0)
3567                     {
3568                       c2 = VEC_last (ce_s, rhsc);
3569                       process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3570                       VEC_pop (ce_s, rhsc);
3571                     }
3572                 }
3573             }
3574         }
3575     }
3576   /* In IPA mode, we need to generate constraints to pass call
3577      arguments through their calls.   There are two cases,
3578      either a GIMPLE_CALL returning a value, or just a plain
3579      GIMPLE_CALL when we are not.
3580
3581      In non-ipa mode, we need to generate constraints for each
3582      pointer passed by address.  */
3583   else if (is_gimple_call (t))
3584     {
3585       if (!in_ipa_mode)
3586         {
3587           VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3588           int flags = gimple_call_flags (t);
3589
3590           /* Const functions can return their arguments and addresses
3591              of global memory but not of escaped memory.  */
3592           if (flags & (ECF_CONST|ECF_NOVOPS))
3593             {
3594               if (gimple_call_lhs (t)
3595                   && could_have_pointers (gimple_call_lhs (t)))
3596                 handle_const_call (t, &rhsc);
3597             }
3598           /* Pure functions can return addresses in and of memory
3599              reachable from their arguments, but they are not an escape
3600              point for reachable memory of their arguments.  */
3601           else if (flags & (ECF_PURE|ECF_LOOPING_CONST_OR_PURE))
3602             handle_pure_call (t, &rhsc);
3603           else
3604             handle_rhs_call (t, &rhsc);
3605           if (gimple_call_lhs (t)
3606               && could_have_pointers (gimple_call_lhs (t)))
3607             handle_lhs_call (gimple_call_lhs (t), flags, rhsc);
3608           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3609         }
3610       else
3611         {
3612           tree lhsop;
3613           varinfo_t fi;
3614           int i = 1;
3615           size_t j;
3616           tree decl;
3617
3618           lhsop = gimple_call_lhs (t);
3619           decl = gimple_call_fndecl (t);
3620
3621           /* If we can directly resolve the function being called, do so.
3622              Otherwise, it must be some sort of indirect expression that
3623              we should still be able to handle.  */
3624           if (decl)
3625             fi = get_vi_for_tree (decl);
3626           else
3627             {
3628               decl = gimple_call_fn (t);
3629               fi = get_vi_for_tree (decl);
3630             }
3631
3632           /* Assign all the passed arguments to the appropriate incoming
3633              parameters of the function.  */
3634           for (j = 0; j < gimple_call_num_args (t); j++)
3635             {
3636               struct constraint_expr lhs ;
3637               struct constraint_expr *rhsp;
3638               tree arg = gimple_call_arg (t, j);
3639
3640               get_constraint_for (arg, &rhsc);
3641               if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
3642                 {
3643                   lhs.type = DEREF;
3644                   lhs.var = fi->id;
3645                   lhs.offset = i;
3646                 }
3647               else
3648                 {
3649                   lhs.type = SCALAR;
3650                   lhs.var = first_vi_for_offset (fi, i)->id;
3651                   lhs.offset = 0;
3652                 }
3653               while (VEC_length (ce_s, rhsc) != 0)
3654                 {
3655                   rhsp = VEC_last (ce_s, rhsc);
3656                   process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
3657                   VEC_pop (ce_s, rhsc);
3658                 }
3659               i++;
3660             }
3661
3662           /* If we are returning a value, assign it to the result.  */
3663           if (lhsop)
3664             {
3665               struct constraint_expr rhs;
3666               struct constraint_expr *lhsp;
3667               unsigned int j = 0;
3668
3669               get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3670               if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
3671                 {
3672                   rhs.type = DEREF;
3673                   rhs.var = fi->id;
3674                   rhs.offset = i;
3675                 }
3676               else
3677                 {
3678                   rhs.type = SCALAR;
3679                   rhs.var = first_vi_for_offset (fi, i)->id;
3680                   rhs.offset = 0;
3681                 }
3682               for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3683                 process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
3684             }
3685         }
3686     }
3687   /* Otherwise, just a regular assignment statement.  Only care about
3688      operations with pointer result, others are dealt with as escape
3689      points if they have pointer operands.  */
3690   else if (is_gimple_assign (t)
3691            && could_have_pointers (gimple_assign_lhs (t)))
3692     {
3693       /* Otherwise, just a regular assignment statement.  */
3694       tree lhsop = gimple_assign_lhs (t);
3695       tree rhsop = (gimple_num_ops (t) == 2) ? gimple_assign_rhs1 (t) : NULL;
3696
3697       if (rhsop && AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhsop)))
3698         do_structure_copy (lhsop, rhsop);
3699       else
3700         {
3701           unsigned int j;
3702           struct constraint_expr temp;
3703           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3704
3705           if (gimple_assign_rhs_code (t) == POINTER_PLUS_EXPR)
3706             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_assign_rhs1 (t),
3707                                            gimple_assign_rhs2 (t), &rhsc);
3708           else if ((CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (t))
3709                     && !(POINTER_TYPE_P (gimple_expr_type (t))
3710                          && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhsop))))
3711                    || gimple_assign_single_p (t))
3712             get_constraint_for (rhsop, &rhsc);
3713           else
3714             {
3715               temp.type = ADDRESSOF;
3716               temp.var = anything_id;
3717               temp.offset = 0;
3718               VEC_safe_push (ce_s, heap, rhsc, &temp);
3719             }
3720           for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); j++)
3721             {
3722               struct constraint_expr *c2;
3723               unsigned int k;
3724
3725               for (k = 0; VEC_iterate (ce_s, rhsc, k, c2); k++)
3726                 process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3727             }
3728         }
3729     }
3730   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_CHANGE_DYNAMIC_TYPE)
3731     {
3732       unsigned int j;
3733
3734       get_constraint_for (gimple_cdt_location (t), &lhsc);
3735       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); ++j)
3736         get_varinfo (c->var)->no_tbaa_pruning = true;
3737     }
3738
3739   stmt_escape_type = is_escape_site (t);
3740   if (stmt_escape_type == ESCAPE_STORED_IN_GLOBAL)
3741     {
3742       gcc_assert (is_gimple_assign (t));
3743       if (gimple_assign_rhs_code (t) == ADDR_EXPR)
3744         {
3745           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (t);
3746           tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (rhs, 0));
3747           if (base
3748               && (!DECL_P (base)
3749                   || !is_global_var (base)))
3750             make_escape_constraint (rhs);
3751         }
3752       else if (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (t))
3753                == GIMPLE_SINGLE_RHS)
3754         {
3755           if (could_have_pointers (gimple_assign_rhs1 (t)))
3756             make_escape_constraint (gimple_assign_rhs1 (t));
3757         }
3758       else
3759         gcc_unreachable ();
3760     }
3761   else if (stmt_escape_type == ESCAPE_BAD_CAST)
3762     {
3763       gcc_assert (is_gimple_assign (t));
3764       gcc_assert (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (t))
3765                   || gimple_assign_rhs_code (t) == VIEW_CONVERT_EXPR);
3766       make_escape_constraint (gimple_assign_rhs1 (t));
3767     }
3768   else if (stmt_escape_type == ESCAPE_TO_ASM)
3769     {
3770       unsigned i, noutputs;
3771       const char **oconstraints;
3772       const char *constraint;
3773       bool allows_mem, allows_reg, is_inout;
3774
3775       noutputs = gimple_asm_noutputs (t);
3776       oconstraints = XALLOCAVEC (const char *, noutputs);
3777
3778       for (i = 0; i < noutputs; ++i)
3779         {
3780           tree link = gimple_asm_output_op (t, i);
3781           tree op = TREE_VALUE (link);
3782
3783           constraint = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
3784           oconstraints[i] = constraint;
3785           parse_output_constraint (&constraint, i, 0, 0, &allows_mem,
3786                                    &allows_reg, &is_inout);
3787
3788           /* A memory constraint makes the address of the operand escape.  */
3789           if (!allows_reg && allows_mem)
3790             make_escape_constraint (build_fold_addr_expr (op));
3791
3792           /* The asm may read global memory, so outputs may point to
3793              any global memory.  */
3794           if (op && could_have_pointers (op))
3795             {
3796               VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3797               struct constraint_expr rhsc, *lhsp;
3798               unsigned j;
3799               get_constraint_for (op, &lhsc);
3800               rhsc.var = nonlocal_id;
3801               rhsc.offset = 0;
3802               rhsc.type = SCALAR;
3803               for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3804                 process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
3805               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3806             }
3807         }
3808       for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (t); ++i)
3809         {
3810           tree link = gimple_asm_input_op (t, i);
3811           tree op = TREE_VALUE (link);
3812
3813           constraint = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
3814
3815           parse_input_constraint (&constraint, 0, 0, noutputs, 0, oconstraints,
3816                                   &allows_mem, &allows_reg);
3817
3818           /* A memory constraint makes the address of the operand escape.  */
3819           if (!allows_reg && allows_mem)
3820             make_escape_constraint (build_fold_addr_expr (op));
3821           /* Strictly we'd only need the constraint to ESCAPED if
3822              the asm clobbers memory, otherwise using CALLUSED
3823              would be enough.  */
3824           else if (op && could_have_pointers (op))
3825             make_escape_constraint (op);
3826         }
3827     }
3828
3829   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3830   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3831 }
3832
3833
3834 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
3835    OFFSET.  Return NULL if we can't find one.  */
3836
3837 static varinfo_t
3838 first_vi_for_offset (varinfo_t start, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
3839 {
3840   /* If the offset is outside of the variable, bail out.  */
3841   if (offset >= start->fullsize)
3842     return NULL;
3843
3844   /* If we cannot reach offset from start, lookup the first field
3845      and start from there.  */
3846   if (start->offset > offset)
3847     start = lookup_vi_for_tree (start->decl);
3848
3849   while (start)
3850     {
3851       /* We may not find a variable in the field list with the actual
3852          offset when when we have glommed a structure to a variable.
3853          In that case, however, offset should still be within the size
3854          of the variable. */
3855       if (offset >= start->offset
3856           && offset < (start->offset + start->size))
3857         return start;
3858
3859       start= start->next;
3860     }
3861
3862   return NULL;
3863 }
3864
3865 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
3866    OFFSET.  If there is no such varinfo the varinfo directly preceding
3867    OFFSET is returned.  */
3868
3869 static varinfo_t
3870 first_or_preceding_vi_for_offset (varinfo_t start,
3871                                   unsigned HOST_WIDE_INT offset)
3872 {
3873   /* If we cannot reach offset from start, lookup the first field
3874      and start from there.  */
3875   if (start->offset > offset)
3876     start = lookup_vi_for_tree (start->decl);
3877
3878   /* We may not find a variable in the field list with the actual
3879      offset when when we have glommed a structure to a variable.
3880      In that case, however, offset should still be within the size
3881      of the variable.
3882      If we got beyond the offset we look for return the field
3883      directly preceding offset which may be the last field.  */
3884   while (start->next
3885          && offset >= start->offset
3886          && !(offset < (start->offset + start->size)))
3887     start = start->next;
3888
3889   return start;
3890 }
3891
3892
3893 /* Insert the varinfo FIELD into the field list for BASE, at the front
3894    of the list.  */
3895
3896 static void
3897 insert_into_field_list (varinfo_t base, varinfo_t field)
3898 {
3899   varinfo_t prev = base;
3900   varinfo_t curr = base->next;
3901
3902   field->next = curr;
3903   prev->next = field;
3904 }
3905
3906 /* Insert the varinfo FIELD into the field list for BASE, ordered by
3907    offset.  */
3908
3909 static void
3910 insert_into_field_list_sorted (varinfo_t base, varinfo_t field)
3911 {
3912   varinfo_t prev = base;
3913   varinfo_t curr = base->next;
3914
3915   if (curr == NULL)
3916     {
3917       prev->next = field;
3918       field->next = NULL;
3919     }
3920   else
3921     {
3922       while (curr)
3923         {
3924           if (field->offset <= curr->offset)
3925             break;
3926           prev = curr;
3927           curr = curr->next;
3928         }
3929       field->next = prev->next;
3930       prev->next = field;
3931     }
3932 }
3933
3934 /* This structure is used during pushing fields onto the fieldstack
3935    to track the offset of the field, since bitpos_of_field gives it
3936    relative to its immediate containing type, and we want it relative
3937    to the ultimate containing object.  */
3938
3939 struct fieldoff
3940 {
3941   /* Offset from the base of the base containing object to this field.  */
3942   HOST_WIDE_INT offset;
3943
3944   /* Size, in bits, of the field.  */
3945   unsigned HOST_WIDE_INT size;
3946
3947   unsigned has_unknown_size : 1;
3948
3949   unsigned may_have_pointers : 1;
3950 };
3951 typedef struct fieldoff fieldoff_s;
3952
3953 DEF_VEC_O(fieldoff_s);
3954 DEF_VEC_ALLOC_O(fieldoff_s,heap);
3955
3956 /* qsort comparison function for two fieldoff's PA and PB */
3957
3958 static int
3959 fieldoff_compare (const void *pa, const void *pb)
3960 {
3961   const fieldoff_s *foa = (const fieldoff_s *)pa;
3962   const fieldoff_s *fob = (const fieldoff_s *)pb;
3963   unsigned HOST_WIDE_INT foasize, fobsize;
3964
3965   if (foa->offset < fob->offset)
3966     return -1;
3967   else if (foa->offset > fob->offset)
3968     return 1;
3969
3970   foasize = foa->size;
3971   fobsize = fob->size;
3972   if (foasize < fobsize)
3973     return -1;
3974   else if (foasize > fobsize)
3975     return 1;
3976   return 0;
3977 }
3978
3979 /* Sort a fieldstack according to the field offset and sizes.  */
3980 static void
3981 sort_fieldstack (VEC(fieldoff_s,heap) *fieldstack)
3982 {
3983   qsort (VEC_address (fieldoff_s, fieldstack),
3984          VEC_length (fieldoff_s, fieldstack),
3985          sizeof (fieldoff_s),
3986          fieldoff_compare);
3987 }
3988
3989 /* Return true if V is a tree that we can have subvars for.
3990    Normally, this is any aggregate type.  Also complex
3991    types which are not gimple registers can have subvars.  */
3992
3993 static inline bool
3994 var_can_have_subvars (const_tree v)
3995 {
3996   /* Volatile variables should never have subvars.  */
3997   if (TREE_THIS_VOLATILE (v))
3998     return false;
3999
4000   /* Non decls or memory tags can never have subvars.  */
4001   if (!DECL_P (v))
4002     return false;
4003
4004   /* Aggregates without overlapping fields can have subvars.  */
4005   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (v)) == RECORD_TYPE)
4006     return true;
4007
4008   return false;
4009 }
4010
4011 /* Given a TYPE, and a vector of field offsets FIELDSTACK, push all
4012    the fields of TYPE onto fieldstack, recording their offsets along
4013    the way.
4014
4015    OFFSET is used to keep track of the offset in this entire
4016    structure, rather than just the immediately containing structure.
4017    Returns the number of fields pushed.  */
4018
4019 static int
4020 push_fields_onto_fieldstack (tree type, VEC(fieldoff_s,heap) **fieldstack,
4021                              HOST_WIDE_INT offset)
4022 {
4023   tree field;
4024   int count = 0;
4025
4026   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
4027     return 0;
4028
4029   /* If the vector of fields is growing too big, bail out early.
4030      Callers check for VEC_length <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE, make
4031      sure this fails.  */
4032   if (VEC_length (fieldoff_s, *fieldstack) > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
4033     return 0;
4034
4035   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
4036     if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
4037       {
4038         bool push = false;
4039         int pushed = 0;
4040         HOST_WIDE_INT foff = bitpos_of_field (field);
4041
4042         if (!var_can_have_subvars (field)
4043             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == QUAL_UNION_TYPE
4044             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == UNION_TYPE)
4045           push = true;
4046         else if (!(pushed = push_fields_onto_fieldstack
4047                    (TREE_TYPE (field), fieldstack, offset + foff))
4048                  && (DECL_SIZE (field)
4049                      && !integer_zerop (DECL_SIZE (field))))
4050           /* Empty structures may have actual size, like in C++.  So
4051              see if we didn't push any subfields and the size is
4052              nonzero, push the field onto the stack.  */
4053           push = true;
4054
4055         if (push)
4056           {
4057             fieldoff_s *pair = NULL;
4058             bool has_unknown_size = false;
4059
4060             if (!VEC_empty (fieldoff_s, *fieldstack))
4061               pair = VEC_last (fieldoff_s, *fieldstack);
4062
4063             if (!DECL_SIZE (field)
4064                 || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1))
4065               has_unknown_size = true;
4066
4067             /* If adjacent fields do not contain pointers merge them.  */
4068             if (pair
4069                 && !pair->may_have_pointers
4070                 && !could_have_pointers (field)
4071                 && !pair->has_unknown_size
4072                 && !has_unknown_size
4073                 && pair->offset + (HOST_WIDE_INT)pair->size == offset + foff)
4074               {
4075                 pair = VEC_last (fieldoff_s, *fieldstack);
4076                 pair->size += TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
4077               }
4078             else
4079               {
4080                 pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
4081                 pair->offset = offset + foff;
4082                 pair->has_unknown_size = has_unknown_size;
4083                 if (!has_unknown_size)
4084                   pair->size = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
4085                 else
4086                   pair->size = -1;
4087                 pair->may_have_pointers = could_have_pointers (field);
4088                 count++;
4089               }
4090           }
4091         else
4092           count += pushed;
4093       }
4094
4095   return count;
4096 }
4097
4098 /* Create a constraint ID = &FROM.  */
4099
4100 static void
4101 make_constraint_from (varinfo_t vi, int from)
4102 {
4103   struct constraint_expr lhs, rhs;
4104
4105   lhs.var = vi->id;
4106   lhs.offset = 0;
4107   lhs.type = SCALAR;
4108
4109   rhs.var = from;
4110   rhs.offset = 0;
4111   rhs.type = ADDRESSOF;
4112   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4113 }
4114
4115 /* Create a constraint ID = FROM.  */
4116
4117 static void
4118 make_copy_constraint (varinfo_t vi, int from)
4119 {
4120   struct constraint_expr lhs, rhs;
4121
4122   lhs.var = vi->id;
4123   lhs.offset = 0;
4124   lhs.type = SCALAR;
4125
4126   rhs.var = from;
4127   rhs.offset = 0;
4128   rhs.type = SCALAR;
4129   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4130 }
4131
4132 /* Count the number of arguments DECL has, and set IS_VARARGS to true
4133    if it is a varargs function.  */
4134
4135 static unsigned int
4136 count_num_arguments (tree decl, bool *is_varargs)
4137 {
4138   unsigned int i = 0;
4139   tree t;
4140
4141   for (t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
4142        t;
4143        t = TREE_CHAIN (t))
4144     {
4145       if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
4146         break;
4147       i++;
4148     }
4149
4150   if (!t)
4151     *is_varargs = true;
4152   return i;
4153 }
4154
4155 /* Creation function node for DECL, using NAME, and return the index
4156    of the variable we've created for the function.  */
4157
4158 static unsigned int
4159 create_function_info_for (tree decl, const char *name)
4160 {
4161   unsigned int index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4162   varinfo_t vi;
4163   tree arg;
4164   unsigned int i;
4165   bool is_varargs = false;
4166
4167   /* Create the variable info.  */
4168
4169   vi = new_var_info (decl, index, name);
4170   vi->decl = decl;
4171   vi->offset = 0;
4172   vi->size = 1;
4173   vi->fullsize = count_num_arguments (decl, &is_varargs) + 1;
4174   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
4175   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, vi);
4176
4177   stats.total_vars++;
4178
4179   /* If it's varargs, we don't know how many arguments it has, so we
4180      can't do much.  */
4181   if (is_varargs)
4182     {
4183       vi->fullsize = ~0;
4184       vi->size = ~0;
4185       vi->is_unknown_size_var = true;
4186       return index;
4187     }
4188
4189
4190   arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
4191
4192   /* Set up variables for each argument.  */
4193   for (i = 1; i < vi->fullsize; i++)
4194     {
4195       varinfo_t argvi;
4196       const char *newname;
4197       char *tempname;
4198       unsigned int newindex;
4199       tree argdecl = decl;
4200
4201       if (arg)
4202         argdecl = arg;
4203
4204       newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4205       asprintf (&tempname, "%s.arg%d", name, i-1);
4206       newname = ggc_strdup (tempname);
4207       free (tempname);
4208
4209       argvi = new_var_info (argdecl, newindex, newname);
4210       argvi->decl = argdecl;
4211       VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, argvi);
4212       argvi->offset = i;
4213       argvi->size = 1;
4214       argvi->is_full_var = true;
4215       argvi->fullsize = vi->fullsize;
4216       insert_into_field_list_sorted (vi, argvi);
4217       stats.total_vars ++;
4218       if (arg)
4219         {
4220           insert_vi_for_tree (arg, argvi);
4221           arg = TREE_CHAIN (arg);
4222         }
4223     }
4224
4225   /* Create a variable for the return var.  */
4226   if (DECL_RESULT (decl) != NULL
4227       || !VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl))))
4228     {
4229       varinfo_t resultvi;
4230       const char *newname;
4231       char *tempname;
4232       unsigned int newindex;
4233       tree resultdecl = decl;
4234
4235       vi->fullsize ++;
4236
4237       if (DECL_RESULT (decl))
4238         resultdecl = DECL_RESULT (decl);
4239
4240       newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4241       asprintf (&tempname, "%s.result", name);
4242       newname = ggc_strdup (tempname);
4243       free (tempname);
4244
4245       resultvi = new_var_info (resultdecl, newindex, newname);
4246       resultvi->decl = resultdecl;
4247       VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, resultvi);
4248       resultvi->offset = i;
4249       resultvi->size = 1;
4250       resultvi->fullsize = vi->fullsize;
4251       resultvi->is_full_var = true;
4252       insert_into_field_list_sorted (vi, resultvi);
4253       stats.total_vars ++;
4254       if (DECL_RESULT (decl))
4255         insert_vi_for_tree (DECL_RESULT (decl), resultvi);
4256     }
4257   return index;
4258 }
4259
4260
4261 /* Return true if FIELDSTACK contains fields that overlap.
4262    FIELDSTACK is assumed to be sorted by offset.  */
4263
4264 static bool
4265 check_for_overlaps (VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack)
4266 {
4267   fieldoff_s *fo = NULL;
4268   unsigned int i;
4269   HOST_WIDE_INT lastoffset = -1;
4270
4271   for (i = 0; VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
4272     {
4273       if (fo->offset == lastoffset)
4274         return true;
4275       lastoffset = fo->offset;
4276     }
4277   return false;
4278 }
4279
4280 /* Create a varinfo structure for NAME and DECL, and add it to VARMAP.
4281    This will also create any varinfo structures necessary for fields
4282    of DECL.  */
4283
4284 static unsigned int
4285 create_variable_info_for (tree decl, const char *name)
4286 {
4287   unsigned int index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4288   varinfo_t vi;
4289   tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
4290   tree declsize = DECL_P (decl) ? DECL_SIZE (decl) : TYPE_SIZE (decl_type);
4291   bool is_global = DECL_P (decl) ? is_global_var (decl) : false;
4292   VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack = NULL;
4293
4294   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && in_ipa_mode)
4295     return create_function_info_for (decl, name);
4296
4297   if (var_can_have_subvars (decl) && use_field_sensitive
4298       && (!var_ann (decl)
4299           || var_ann (decl)->noalias_state == 0)
4300       && (!var_ann (decl)
4301           || !var_ann (decl)->is_heapvar))
4302     push_fields_onto_fieldstack (decl_type, &fieldstack, 0);
4303
4304   /* If the variable doesn't have subvars, we may end up needing to
4305      sort the field list and create fake variables for all the
4306      fields.  */
4307   vi = new_var_info (decl, index, name);
4308   vi->decl = decl;
4309   vi->offset = 0;
4310   vi->may_have_pointers = could_have_pointers (decl);
4311   if (!declsize
4312       || !host_integerp (declsize, 1))
4313     {
4314       vi->is_unknown_size_var = true;
4315       vi->fullsize = ~0;
4316       vi->size = ~0;
4317     }
4318   else
4319     {
4320       vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
4321       vi->size = vi->fullsize;
4322     }
4323
4324   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
4325   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, vi);
4326   if (is_global && (!flag_whole_program || !in_ipa_mode)
4327       && vi->may_have_pointers)
4328     {
4329       if (var_ann (decl)
4330           && var_ann (decl)->noalias_state == NO_ALIAS_ANYTHING)
4331         make_constraint_from (vi, vi->id);
4332       else
4333         make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
4334     }
4335
4336   stats.total_vars++;
4337   if (use_field_sensitive
4338       && !vi->is_unknown_size_var
4339       && var_can_have_subvars (decl)
4340       && VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) > 1
4341       && VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
4342     {
4343       unsigned int newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4344       fieldoff_s *fo = NULL;
4345       bool notokay = false;
4346       unsigned int i;
4347
4348       for (i = 0; !notokay && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
4349         {
4350           if (fo->has_unknown_size
4351               || fo->offset < 0)
4352             {
4353               notokay = true;
4354               break;
4355             }
4356         }
4357
4358       /* We can't sort them if we have a field with a variable sized type,
4359          which will make notokay = true.  In that case, we are going to return
4360          without creating varinfos for the fields anyway, so sorting them is a
4361          waste to boot.  */
4362       if (!notokay)
4363         {
4364           sort_fieldstack (fieldstack);
4365           /* Due to some C++ FE issues, like PR 22488, we might end up
4366              what appear to be overlapping fields even though they,
4367              in reality, do not overlap.  Until the C++ FE is fixed,
4368              we will simply disable field-sensitivity for these cases.  */
4369           notokay = check_for_overlaps (fieldstack);
4370         }
4371
4372
4373       if (VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) != 0)
4374         fo = VEC_index (fieldoff_s, fieldstack, 0);
4375
4376       if (fo == NULL || notokay)
4377         {
4378           vi->is_unknown_size_var = 1;
4379           vi->fullsize = ~0;
4380           vi->size = ~0;
4381           vi->is_full_var = true;
4382           VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
4383           return index;
4384         }
4385
4386       vi->size = fo->size;
4387       vi->offset = fo->offset;
4388       vi->may_have_pointers = fo->may_have_pointers;
4389       for (i = VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) - 1;
4390            i >= 1 && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo);
4391            i--)
4392         {
4393           varinfo_t newvi;
4394           const char *newname = "NULL";
4395           char *tempname;
4396
4397           newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4398           if (dump_file)
4399             {
4400               asprintf (&tempname, "%s." HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC
4401                         "+" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
4402                         vi->name, fo->offset, fo->size);
4403               newname = ggc_strdup (tempname);
4404               free (tempname);
4405             }
4406           newvi = new_var_info (decl, newindex, newname);
4407           newvi->offset = fo->offset;
4408           newvi->size = fo->size;
4409           newvi->fullsize = vi->fullsize;
4410           newvi->may_have_pointers = fo->may_have_pointers;
4411           insert_into_field_list (vi, newvi);
4412           VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, newvi);
4413           if (is_global && (!flag_whole_program || !in_ipa_mode)
4414               && newvi->may_have_pointers)
4415             make_copy_constraint (newvi, nonlocal_id);
4416
4417           stats.total_vars++;
4418         }
4419     }
4420   else
4421     vi->is_full_var = true;
4422
4423   VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
4424
4425   return index;
4426 }
4427
4428 /* Print out the points-to solution for VAR to FILE.  */
4429
4430 static void
4431 dump_solution_for_var (FILE *file, unsigned int var)
4432 {
4433   varinfo_t vi = get_varinfo (var);
4434   unsigned int i;
4435   bitmap_iterator bi;
4436
4437   if (find (var) != var)
4438     {
4439       varinfo_t vipt = get_varinfo (find (var));
4440       fprintf (file, "%s = same as %s\n", vi->name, vipt->name);
4441     }
4442   else
4443     {
4444       fprintf (file, "%s = { ", vi->name);
4445       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
4446         {
4447           fprintf (file, "%s ", get_varinfo (i)->name);
4448         }
4449       fprintf (file, "}");
4450       if (vi->no_tbaa_pruning)
4451         fprintf (file, " no-tbaa-pruning");
4452       fprintf (file, "\n");
4453     }
4454 }
4455
4456 /* Print the points-to solution for VAR to stdout.  */
4457
4458 void
4459 debug_solution_for_var (unsigned int var)
4460 {
4461   dump_solution_for_var (stdout, var);
4462 }
4463
4464 /* Create varinfo structures for all of the variables in the
4465    function for intraprocedural mode.  */
4466
4467 static void
4468 intra_create_variable_infos (void)
4469 {
4470   tree t;
4471   struct constraint_expr lhs, rhs;
4472
4473   /* For each incoming pointer argument arg, create the constraint ARG
4474      = NONLOCAL or a dummy variable if flag_argument_noalias is set.  */
4475   for (t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl); t; t = TREE_CHAIN (t))
4476     {
4477       varinfo_t p;
4478
4479       if (!could_have_pointers (t))
4480         continue;
4481
4482       /* If flag_argument_noalias is set, then function pointer
4483          arguments are guaranteed not to point to each other.  In that
4484          case, create an artificial variable PARM_NOALIAS and the
4485          constraint ARG = &PARM_NOALIAS.  */
4486       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)) && flag_argument_noalias > 0)
4487         {
4488           varinfo_t vi;
4489           tree heapvar = heapvar_lookup (t);
4490
4491           lhs.offset = 0;
4492           lhs.type = SCALAR;
4493           lhs.var  = get_vi_for_tree (t)->id;
4494
4495           if (heapvar == NULL_TREE)
4496             {
4497               var_ann_t ann;
4498               heapvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node,
4499                                             "PARM_NOALIAS");
4500               DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
4501               if (gimple_referenced_vars (cfun))
4502                 add_referenced_var (heapvar);
4503
4504               heapvar_insert (t, heapvar);
4505
4506               ann = get_var_ann (heapvar);
4507               ann->is_heapvar = 1;
4508               if (flag_argument_noalias == 1)
4509                 ann->noalias_state = NO_ALIAS;
4510               else if (flag_argument_noalias == 2)
4511                 ann->noalias_state = NO_ALIAS_GLOBAL;
4512               else if (flag_argument_noalias == 3)
4513                 ann->noalias_state = NO_ALIAS_ANYTHING;
4514               else
4515                 gcc_unreachable ();
4516             }
4517
4518           vi = get_vi_for_tree (heapvar);
4519           vi->is_artificial_var = 1;
4520           vi->is_heap_var = 1;
4521           vi->is_unknown_size_var = true;
4522           vi->fullsize = ~0;
4523           vi->size = ~0;
4524           rhs.var = vi->id;
4525           rhs.type = ADDRESSOF;
4526           rhs.offset = 0;
4527           for (p = get_varinfo (lhs.var); p; p = p->next)
4528             {
4529               struct constraint_expr temp = lhs;
4530               temp.var = p->id;
4531               process_constraint (new_constraint (temp, rhs));
4532             }
4533         }
4534       else
4535         {
4536           varinfo_t arg_vi = get_vi_for_tree (t);
4537
4538           for (p = arg_vi; p; p = p->next)
4539             make_constraint_from (p, nonlocal_id);
4540         }
4541     }
4542
4543   /* Add a constraint for a result decl that is passed by reference.  */
4544   if (DECL_RESULT (cfun->decl)
4545       && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (cfun->decl)))
4546     {
4547       varinfo_t p, result_vi = get_vi_for_tree (DECL_RESULT (cfun->decl));
4548
4549       for (p = result_vi; p; p = p->next)
4550         make_constraint_from (p, nonlocal_id);
4551     }
4552
4553   /* Add a constraint for the incoming static chain parameter.  */
4554   if (cfun->static_chain_decl != NULL_TREE)
4555     {
4556       varinfo_t p, chain_vi = get_vi_for_tree (cfun->static_chain_decl);
4557
4558       for (p = chain_vi; p; p = p->next)
4559         make_constraint_from (p, nonlocal_id);
4560     }
4561 }
4562
4563 /* Structure used to put solution bitmaps in a hashtable so they can
4564    be shared among variables with the same points-to set.  */
4565
4566 typedef struct shared_bitmap_info
4567 {
4568   bitmap pt_vars;
4569   hashval_t hashcode;
4570 } *shared_bitmap_info_t;
4571 typedef const struct shared_bitmap_info *const_shared_bitmap_info_t;
4572
4573 static htab_t shared_bitmap_table;
4574
4575 /* Hash function for a shared_bitmap_info_t */
4576
4577 static hashval_t
4578 shared_bitmap_hash (const void *p)
4579 {
4580   const_shared_bitmap_info_t const bi = (const_shared_bitmap_info_t) p;
4581   return bi->hashcode;
4582 }
4583
4584 /* Equality function for two shared_bitmap_info_t's. */
4585
4586 static int
4587 shared_bitmap_eq (const void *p1, const void *p2)
4588 {
4589   const_shared_bitmap_info_t const sbi1 = (const_shared_bitmap_info_t) p1;
4590   const_shared_bitmap_info_t const sbi2 = (const_shared_bitmap_info_t) p2;
4591   return bitmap_equal_p (sbi1->pt_vars, sbi2->pt_vars);
4592 }
4593
4594 /* Lookup a bitmap in the shared bitmap hashtable, and return an already
4595    existing instance if there is one, NULL otherwise.  */
4596
4597 static bitmap
4598 shared_bitmap_lookup (bitmap pt_vars)
4599 {
4600   void **slot;
4601   struct shared_bitmap_info sbi;
4602
4603   sbi.pt_vars = pt_vars;
4604   sbi.hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
4605
4606   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, &sbi,
4607                                    sbi.hashcode, NO_INSERT);
4608   if (!slot)
4609     return NULL;
4610   else
4611     return ((shared_bitmap_info_t) *slot)->pt_vars;
4612 }
4613
4614
4615 /* Add a bitmap to the shared bitmap hashtable.  */
4616
4617 static void
4618 shared_bitmap_add (bitmap pt_vars)
4619 {
4620   void **slot;
4621   shared_bitmap_info_t sbi = XNEW (struct shared_bitmap_info);
4622
4623   sbi->pt_vars = pt_vars;
4624   sbi->hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
4625
4626   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, sbi,
4627                                    sbi->hashcode, INSERT);
4628   gcc_assert (!*slot);
4629   *slot = (void *) sbi;
4630 }
4631
4632
4633 /* Set bits in INTO corresponding to the variable uids in solution set FROM.
4634    If MEM_ALIAS_SET is not zero, we also use type based alias analysis to
4635    prune the points-to sets with this alias-set.
4636    Returns the number of pruned variables and updates the vars_contains_global
4637    member of *PT .  */
4638
4639 static unsigned
4640 set_uids_in_ptset (bitmap into, bitmap from,
4641                    alias_set_type mem_alias_set, struct pt_solution *pt)
4642 {
4643   unsigned int i;
4644   bitmap_iterator bi;
4645   unsigned pruned = 0;
4646
4647   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (from, 0, i, bi)
4648     {
4649       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4650
4651       /* The only artificial variables that are allowed in a may-alias
4652          set are heap variables.  */
4653       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
4654         continue;
4655
4656       if (TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
4657           || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
4658           || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
4659         {
4660           /* Don't type prune artificial vars or points-to sets
4661              for pointers that have not been dereferenced or with
4662              type-based pruning disabled.  */
4663           if (!vi->is_artificial_var
4664               && !vi->no_tbaa_pruning
4665               && mem_alias_set != 0)
4666             {
4667               alias_set_type var_alias_set = get_alias_set (vi->decl);
4668               if (mem_alias_set != var_alias_set
4669                   && !alias_set_subset_of (mem_alias_set, var_alias_set))
4670                 {
4671                   ++pruned;
4672                   continue;
4673                 }
4674             }
4675
4676           /* Add the decl to the points-to set.  Note that the points-to
4677              set contains global variables.  */
4678           bitmap_set_bit (into, DECL_UID (vi->decl));
4679           if (is_global_var (vi->decl))
4680             pt->vars_contains_global = true;
4681         }
4682     }
4683
4684   return pruned;
4685 }
4686
4687
4688 static bool have_alias_info = false;
4689
4690 /* Emit a note for the pointer initialization point DEF.  */
4691
4692 static void
4693 emit_pointer_definition (tree ptr, bitmap visited)
4694 {
4695   gimple def = SSA_NAME_DEF_STMT (ptr);
4696   if (gimple_code (def) == GIMPLE_PHI)
4697     {
4698       use_operand_p argp;
4699       ssa_op_iter oi;
4700
4701       FOR_EACH_PHI_ARG (argp, def, oi, SSA_OP_USE)
4702         {
4703           tree arg = USE_FROM_PTR (argp);
4704           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4705             {
4706               if (bitmap_set_bit (visited, SSA_NAME_VERSION (arg)))
4707                 emit_pointer_definition (arg, visited);
4708             }
4709           else
4710             inform (0, "initialized from %qE", arg);
4711         }
4712     }
4713   else if (!gimple_nop_p (def))
4714     inform (gimple_location (def), "initialized from here");
4715 }
4716
4717 /* Emit a strict aliasing warning for dereferencing the pointer PTR.  */
4718
4719 static void
4720 emit_alias_warning (tree ptr)
4721 {
4722   gimple use;
4723   imm_use_iterator ui;
4724   bool warned = false;
4725
4726   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use, ui, ptr)
4727     {
4728       tree deref = NULL_TREE;
4729
4730       if (gimple_has_lhs (use))
4731         {
4732           tree lhs = get_base_address (gimple_get_lhs (use));
4733           if (lhs
4734               && INDIRECT_REF_P (lhs)
4735               && TREE_OPERAND (lhs, 0) == ptr)
4736             deref = lhs;
4737         }
4738       if (gimple_assign_single_p (use))
4739         {
4740           tree rhs = get_base_address (gimple_assign_rhs1 (use));
4741           if (rhs
4742               && INDIRECT_REF_P (rhs)
4743               && TREE_OPERAND (rhs, 0) == ptr)
4744             deref = rhs;
4745         }
4746       else if (is_gimple_call (use))
4747         {
4748           unsigned i;
4749           for (i = 0; i < gimple_call_num_args (use); ++i)
4750             {
4751               tree op = get_base_address (gimple_call_arg (use, i));
4752               if (op
4753                   && INDIRECT_REF_P (op)
4754                   && TREE_OPERAND (op, 0) == ptr)
4755                 deref = op;
4756             }
4757         }
4758       if (deref
4759           && !TREE_NO_WARNING (deref))
4760         {
4761           TREE_NO_WARNING (deref) = 1;
4762           warned |= warning_at (gimple_location (use), OPT_Wstrict_aliasing,
4763                                 "dereferencing pointer %qD does break "
4764                                 "strict-aliasing rules", SSA_NAME_VAR (ptr));
4765         }
4766     }
4767   if (warned)
4768     {
4769       bitmap visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
4770       emit_pointer_definition (ptr, visited);
4771       BITMAP_FREE (visited);
4772     }
4773 }
4774
4775 /* Compute the points-to solution *PT for the variable VI.
4776    Prunes the points-to set based on TBAA rules if DO_TBAA_PRUNING
4777    is true.  Returns the number of TBAA pruned variables from the
4778    points-to set.  */
4779
4780 static unsigned int
4781 find_what_var_points_to (varinfo_t vi, struct pt_solution *pt,
4782                          bool do_tbaa_pruning)
4783 {
4784   unsigned int i, pruned;
4785   bitmap_iterator bi;
4786   bitmap finished_solution;
4787   bitmap result;
4788   tree ptr = vi->decl;
4789   alias_set_type mem_alias_set;
4790
4791   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
4792
4793   /* This variable may have been collapsed, let's get the real
4794      variable.  */
4795   vi = get_varinfo (find (vi->id));
4796
4797   /* Translate artificial variables into SSA_NAME_PTR_INFO
4798      attributes.  */
4799   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
4800     {
4801       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4802
4803       if (vi->is_artificial_var)
4804         {
4805           if (vi->id == nothing_id)
4806             pt->null = 1;
4807           else if (vi->id == escaped_id)
4808             pt->escaped = 1;
4809           else if (vi->id == callused_id)
4810             gcc_unreachable ();
4811           else if (vi->id == nonlocal_id)
4812             pt->nonlocal = 1;
4813           else if (vi->is_heap_var)
4814             /* We represent heapvars in the points-to set properly.  */
4815             ;
4816           else if (vi->id == anything_id
4817                    || vi->id == readonly_id
4818                    || vi->id == integer_id)
4819             pt->anything = 1;
4820         }
4821     }
4822
4823   /* Instead of doing extra work, simply do not create
4824      elaborate points-to information for pt_anything pointers.  */
4825   if (pt->anything)
4826     return 0;
4827
4828   /* Share the final set of variables when possible.  */
4829   finished_solution = BITMAP_GGC_ALLOC ();
4830   stats.points_to_sets_created++;
4831
4832   if (TREE_CODE (ptr) == SSA_NAME)
4833     ptr = SSA_NAME_VAR (ptr);
4834
4835   /* If the pointer decl is marked that no TBAA is to be applied,
4836      do not do tbaa pruning.  */
4837   if (!do_tbaa_pruning
4838       || DECL_NO_TBAA_P (ptr))
4839     mem_alias_set = 0;
4840   else
4841     mem_alias_set = get_deref_alias_set (ptr);
4842   pruned = set_uids_in_ptset (finished_solution, vi->solution,
4843                               mem_alias_set, pt);
4844   result = shared_bitmap_lookup (finished_solution);
4845   if (!result)
4846     {
4847       shared_bitmap_add (finished_solution);
4848       pt->vars = finished_solution;
4849     }
4850   else
4851     {
4852       pt->vars = result;
4853       bitmap_clear (finished_solution);
4854     }
4855
4856   return pruned;
4857 }
4858
4859 /* Given a pointer variable P, fill in its points-to set.  Apply
4860    type-based pruning if IS_DEREFERENCED is true.  */
4861
4862 static void
4863 find_what_p_points_to (tree p, bool is_dereferenced)
4864 {
4865   struct ptr_info_def *pi;
4866   unsigned int pruned;
4867   tree lookup_p = p;
4868   varinfo_t vi;
4869
4870   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
4871      decl.  */
4872   if (TREE_CODE (p) == SSA_NAME
4873       && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == PARM_DECL
4874       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (p))
4875     lookup_p = SSA_NAME_VAR (p);
4876
4877   vi = lookup_vi_for_tree (lookup_p);
4878   if (!vi)
4879     return;
4880
4881   pi = get_ptr_info (p);
4882   pruned = find_what_var_points_to (vi, &pi->pt, is_dereferenced);
4883
4884   if (!(pi->pt.anything || pi->pt.nonlocal || pi->pt.escaped)
4885       && bitmap_empty_p (pi->pt.vars)
4886       && pruned > 0
4887       && is_dereferenced
4888       && warn_strict_aliasing > 0
4889       && !SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (p))
4890     {
4891       if (dump_file && dump_flags & TDF_DETAILS)
4892         {
4893           fprintf (dump_file, "alias warning for ");
4894           print_generic_expr (dump_file, p, 0);
4895           fprintf (dump_file, "\n");
4896         }
4897       emit_alias_warning (p);
4898     }
4899 }
4900
4901
4902 /* Query statistics for points-to solutions.  */
4903
4904 static struct {
4905   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solution_includes_may_alias;
4906   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solution_includes_no_alias;
4907   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solutions_intersect_may_alias;
4908   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solutions_intersect_no_alias;
4909 } pta_stats;
4910
4911 void
4912 dump_pta_stats (FILE *s)
4913 {
4914   fprintf (s, "\nPTA query stats:\n");
4915   fprintf (s, "  pt_solution_includes: "
4916            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
4917            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
4918            pta_stats.pt_solution_includes_no_alias,
4919            pta_stats.pt_solution_includes_no_alias
4920            + pta_stats.pt_solution_includes_may_alias);
4921   fprintf (s, "  pt_solutions_intersect: "
4922            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
4923            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
4924            pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias,
4925            pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias
4926            + pta_stats.pt_solutions_intersect_may_alias);
4927 }
4928
4929
4930 /* Reset the points-to solution *PT to a conservative default
4931    (point to anything).  */
4932
4933 void
4934 pt_solution_reset (struct pt_solution *pt)
4935 {
4936   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
4937   pt->anything = true;
4938 }
4939
4940 /* Return true if the points-to solution *PT is empty.  */
4941
4942 static bool
4943 pt_solution_empty_p (struct pt_solution *pt)
4944 {
4945   if (pt->anything
4946       || pt->nonlocal)
4947     return false;
4948
4949   if (pt->vars
4950       && !bitmap_empty_p (pt->vars))
4951     return false;
4952
4953   /* If the solution includes ESCAPED, check if that is empty.  */
4954   if (pt->escaped
4955       && !pt_solution_empty_p (&cfun->gimple_df->escaped))
4956     return false;
4957
4958   return true;
4959 }
4960
4961 /* Return true if the points-to solution *PT includes global memory.  */
4962
4963 bool
4964 pt_solution_includes_global (struct pt_solution *pt)
4965 {
4966   if (pt->anything
4967       || pt->nonlocal
4968       || pt->vars_contains_global)
4969     return true;
4970
4971   if (pt->escaped)
4972     return pt_solution_includes_global (&cfun->gimple_df->escaped);
4973
4974   return false;
4975 }
4976
4977 /* Return true if the points-to solution *PT includes the variable
4978    declaration DECL.  */
4979
4980 static bool
4981 pt_solution_includes_1 (struct pt_solution *pt, const_tree decl)
4982 {
4983   if (pt->anything)
4984     return true;
4985
4986   if (pt->nonlocal
4987       && is_global_var (decl))
4988     return true;
4989
4990   if (pt->vars
4991       && bitmap_bit_p (pt->vars, DECL_UID (decl)))
4992     return true;
4993
4994   /* If the solution includes ESCAPED, check it.  */
4995   if (pt->escaped
4996       && pt_solution_includes_1 (&cfun->gimple_df->escaped, decl))
4997     return true;
4998
4999   return false;
5000 }
5001
5002 bool
5003 pt_solution_includes (struct pt_solution *pt, const_tree decl)
5004 {
5005   bool res = pt_solution_includes_1 (pt, decl);
5006   if (res)
5007     ++pta_stats.pt_solution_includes_may_alias;
5008   else
5009     ++pta_stats.pt_solution_includes_no_alias;
5010   return res;
5011 }
5012
5013 /* Return true if both points-to solutions PT1 and PT2 have a non-empty
5014    intersection.  */
5015
5016 static bool
5017 pt_solutions_intersect_1 (struct pt_solution *pt1, struct pt_solution *pt2)
5018 {
5019   if (pt1->anything || pt2->anything)
5020     return true;
5021
5022   /* If either points to unknown global memory and the other points to
5023      any global memory they alias.  */
5024   if ((pt1->nonlocal
5025        && (pt2->nonlocal
5026            || pt2->vars_contains_global))
5027       || (pt2->nonlocal
5028           && pt1->vars_contains_global))
5029     return true;
5030
5031   /* Check the escaped solution if required.  */
5032   if ((pt1->escaped || pt2->escaped)
5033       && !pt_solution_empty_p (&cfun->gimple_df->escaped))
5034     {
5035       /* If both point to escaped memory and that solution
5036          is not empty they alias.  */
5037       if (pt1->escaped && pt2->escaped)
5038         return true;
5039
5040       /* If either points to escaped memory see if the escaped solution
5041          intersects with the other.  */
5042       if ((pt1->escaped
5043            && pt_solutions_intersect_1 (&cfun->gimple_df->escaped, pt2))
5044           || (pt2->escaped
5045               && pt_solutions_intersect_1 (&cfun->gimple_df->escaped, pt1)))
5046         return true;
5047     }
5048
5049   /* Now both pointers alias if their points-to solution intersects.  */
5050   return (pt1->vars
5051           && pt2->vars
5052           && bitmap_intersect_p (pt1->vars, pt2->vars));
5053 }
5054
5055 bool
5056 pt_solutions_intersect (struct pt_solution *pt1, struct pt_solution *pt2)
5057 {
5058   bool res = pt_solutions_intersect_1 (pt1, pt2);
5059   if (res)
5060     ++pta_stats.pt_solutions_intersect_may_alias;
5061   else
5062     ++pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias;
5063   return res;
5064 }
5065
5066
5067 /* Dump points-to information to OUTFILE.  */
5068
5069 static void
5070 dump_sa_points_to_info (FILE *outfile)
5071 {
5072   unsigned int i;
5073
5074   fprintf (outfile, "\nPoints-to sets\n\n");
5075
5076   if (dump_flags & TDF_STATS)
5077     {
5078       fprintf (outfile, "Stats:\n");
5079       fprintf (outfile, "Total vars:               %d\n", stats.total_vars);
5080       fprintf (outfile, "Non-pointer vars:          %d\n",
5081                stats.nonpointer_vars);
5082       fprintf (outfile, "Statically unified vars:  %d\n",
5083                stats.unified_vars_static);
5084       fprintf (outfile, "Dynamically unified vars: %d\n",
5085                stats.unified_vars_dynamic);
5086       fprintf (outfile, "Iterations:               %d\n", stats.iterations);
5087       fprintf (outfile, "Number of edges:          %d\n", stats.num_edges);
5088       fprintf (outfile, "Number of implicit edges: %d\n",
5089                stats.num_implicit_edges);
5090     }
5091
5092   for (i = 0; i < VEC_length (varinfo_t, varmap); i++)
5093     dump_solution_for_var (outfile, i);
5094 }
5095
5096
5097 /* Debug points-to information to stderr.  */
5098
5099 void
5100 debug_sa_points_to_info (void)
5101 {
5102   dump_sa_points_to_info (stderr);
5103 }
5104
5105
5106 /* Initialize the always-existing constraint variables for NULL
5107    ANYTHING, READONLY, and INTEGER */
5108
5109 static void
5110 init_base_vars (void)
5111 {
5112   struct constraint_expr lhs, rhs;
5113
5114   /* Create the NULL variable, used to represent that a variable points
5115      to NULL.  */
5116   nothing_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "NULL");
5117   var_nothing = new_var_info (nothing_tree, nothing_id, "NULL");
5118   insert_vi_for_tree (nothing_tree, var_nothing);
5119   var_nothing->is_artificial_var = 1;
5120   var_nothing->offset = 0;
5121   var_nothing->size = ~0;
5122   var_nothing->fullsize = ~0;
5123   var_nothing->is_special_var = 1;
5124   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_nothing);
5125
5126   /* Create the ANYTHING variable, used to represent that a variable
5127      points to some unknown piece of memory.  */
5128   anything_tree = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "ANYTHING");
5129   var_anything = new_var_info (anything_tree, anything_id, "ANYTHING");
5130   insert_vi_for_tree (anything_tree, var_anything);
5131   var_anything->is_artificial_var = 1;
5132   var_anything->size = ~0;
5133   var_anything->offset = 0;
5134   var_anything->next = NULL;
5135   var_anything->fullsize = ~0;
5136   var_anything->is_special_var = 1;
5137
5138   /* Anything points to anything.  This makes deref constraints just
5139      work in the presence of linked list and other p = *p type loops,
5140      by saying that *ANYTHING = ANYTHING. */
5141   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_anything);
5142   lhs.type = SCALAR;
5143   lhs.var = anything_id;
5144   lhs.offset = 0;
5145   rhs.type = ADDRESSOF;
5146   rhs.var = anything_id;
5147   rhs.offset = 0;
5148
5149   /* This specifically does not use process_constraint because
5150      process_constraint ignores all anything = anything constraints, since all
5151      but this one are redundant.  */
5152   VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, new_constraint (lhs, rhs));
5153
5154   /* Create the READONLY variable, used to represent that a variable
5155      points to readonly memory.  */
5156   readonly_tree = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "READONLY");
5157   var_readonly = new_var_info (readonly_tree, readonly_id, "READONLY");
5158   var_readonly->is_artificial_var = 1;
5159   var_readonly->offset = 0;
5160   var_readonly->size = ~0;
5161   var_readonly->fullsize = ~0;
5162   var_readonly->next = NULL;
5163   var_readonly->is_special_var = 1;
5164   insert_vi_for_tree (readonly_tree, var_readonly);
5165   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_readonly);
5166
5167   /* readonly memory points to anything, in order to make deref
5168      easier.  In reality, it points to anything the particular
5169      readonly variable can point to, but we don't track this
5170      separately. */
5171   lhs.type = SCALAR;
5172   lhs.var = readonly_id;
5173   lhs.offset = 0;
5174   rhs.type = ADDRESSOF;
5175   rhs.var = readonly_id;  /* FIXME */
5176   rhs.offset = 0;
5177   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5178
5179   /* Create the ESCAPED variable, used to represent the set of escaped
5180      memory.  */
5181   escaped_tree = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "ESCAPED");
5182   var_escaped = new_var_info (escaped_tree, escaped_id, "ESCAPED");
5183   insert_vi_for_tree (escaped_tree, var_escaped);
5184   var_escaped->is_artificial_var = 1;
5185   var_escaped->offset = 0;
5186   var_escaped->size = ~0;
5187   var_escaped->fullsize = ~0;
5188   var_escaped->is_special_var = 0;
5189   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_escaped);
5190   gcc_assert (VEC_index (varinfo_t, varmap, 3) == var_escaped);
5191
5192   /* Create the NONLOCAL variable, used to represent the set of nonlocal
5193      memory.  */
5194   nonlocal_tree = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "NONLOCAL");
5195   var_nonlocal = new_var_info (nonlocal_tree, nonlocal_id, "NONLOCAL");
5196   insert_vi_for_tree (nonlocal_tree, var_nonlocal);
5197   var_nonlocal->is_artificial_var = 1;
5198   var_nonlocal->offset = 0;
5199   var_nonlocal->size = ~0;
5200   var_nonlocal->fullsize = ~0;
5201   var_nonlocal->is_special_var = 1;
5202   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_nonlocal);
5203
5204   /* ESCAPED = *ESCAPED, because escaped is may-deref'd at calls, etc.  */
5205   lhs.type = SCALAR;
5206   lhs.var = escaped_id;
5207   lhs.offset = 0;
5208   rhs.type = DEREF;
5209   rhs.var = escaped_id;
5210   rhs.offset = 0;
5211   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5212
5213   /* ESCAPED = ESCAPED + UNKNOWN_OFFSET, because if a sub-field escapes the
5214      whole variable escapes.  */
5215   lhs.type = SCALAR;
5216   lhs.var = escaped_id;
5217   lhs.offset = 0;
5218   rhs.type = SCALAR;
5219   rhs.var = escaped_id;
5220   rhs.offset = UNKNOWN_OFFSET;
5221   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5222
5223   /* *ESCAPED = NONLOCAL.  This is true because we have to assume
5224      everything pointed to by escaped points to what global memory can
5225      point to.  */
5226   lhs.type = DEREF;
5227   lhs.var = escaped_id;
5228   lhs.offset = 0;
5229   rhs.type = SCALAR;
5230   rhs.var = nonlocal_id;
5231   rhs.offset = 0;
5232   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5233
5234   /* NONLOCAL = &NONLOCAL, NONLOCAL = &ESCAPED.  This is true because
5235      global memory may point to global memory and escaped memory.  */
5236   lhs.type = SCALAR;
5237   lhs.var = nonlocal_id;
5238   lhs.offset = 0;
5239   rhs.type = ADDRESSOF;
5240   rhs.var = nonlocal_id;
5241   rhs.offset = 0;
5242   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5243   rhs.type = ADDRESSOF;
5244   rhs.var = escaped_id;
5245   rhs.offset = 0;
5246   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5247
5248   /* Create the CALLUSED variable, used to represent the set of call-used
5249      memory.  */
5250   callused_tree = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "CALLUSED");
5251   var_callused = new_var_info (callused_tree, callused_id, "CALLUSED");
5252   insert_vi_for_tree (callused_tree, var_callused);
5253   var_callused->is_artificial_var = 1;
5254   var_callused->offset = 0;
5255   var_callused->size = ~0;
5256   var_callused->fullsize = ~0;
5257   var_callused->is_special_var = 0;
5258   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_callused);
5259
5260   /* CALLUSED = *CALLUSED, because call-used is may-deref'd at calls, etc.  */
5261   lhs.type = SCALAR;
5262   lhs.var = callused_id;
5263   lhs.offset = 0;
5264   rhs.type = DEREF;
5265   rhs.var = callused_id;
5266   rhs.offset = 0;
5267   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5268
5269   /* CALLUSED = CALLUSED + UNKNOWN, because if a sub-field is call-used the
5270      whole variable is call-used.  */
5271   lhs.type = SCALAR;
5272   lhs.var = callused_id;
5273   lhs.offset = 0;
5274   rhs.type = SCALAR;
5275   rhs.var = callused_id;
5276   rhs.offset = UNKNOWN_OFFSET;
5277   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5278
5279   /* Create the STOREDANYTHING variable, used to represent the set of
5280      variables stored to *ANYTHING.  */
5281   storedanything_tree = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "STOREDANYTHING");
5282   var_storedanything = new_var_info (storedanything_tree, storedanything_id,
5283                                      "STOREDANYTHING");
5284   insert_vi_for_tree (storedanything_tree, var_storedanything);
5285   var_storedanything->is_artificial_var = 1;
5286   var_storedanything->offset = 0;
5287   var_storedanything->size = ~0;
5288   var_storedanything->fullsize = ~0;
5289   var_storedanything->is_special_var = 0;
5290   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_storedanything);
5291
5292   /* Create the INTEGER variable, used to represent that a variable points
5293      to what an INTEGER "points to".  */
5294   integer_tree = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "INTEGER");
5295   var_integer = new_var_info (integer_tree, integer_id, "INTEGER");
5296   insert_vi_for_tree (integer_tree, var_integer);
5297   var_integer->is_artificial_var = 1;
5298   var_integer->size = ~0;
5299   var_integer->fullsize = ~0;
5300   var_integer->offset = 0;
5301   var_integer->next = NULL;
5302   var_integer->is_special_var = 1;
5303   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_integer);
5304
5305   /* INTEGER = ANYTHING, because we don't know where a dereference of
5306      a random integer will point to.  */
5307   lhs.type = SCALAR;
5308   lhs.var = integer_id;
5309   lhs.offset = 0;
5310   rhs.type = ADDRESSOF;
5311   rhs.var = anything_id;
5312   rhs.offset = 0;
5313   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5314 }
5315
5316 /* Initialize things necessary to perform PTA */
5317
5318 static void
5319 init_alias_vars (void)
5320 {
5321   use_field_sensitive = (MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE > 1);
5322
5323   bitmap_obstack_initialize (&pta_obstack);
5324   bitmap_obstack_initialize (&oldpta_obstack);
5325   bitmap_obstack_initialize (&predbitmap_obstack);
5326
5327   constraint_pool = create_alloc_pool ("Constraint pool",
5328                                        sizeof (struct constraint), 30);
5329   variable_info_pool = create_alloc_pool ("Variable info pool",
5330                                           sizeof (struct variable_info), 30);
5331   constraints = VEC_alloc (constraint_t, heap, 8);
5332   varmap = VEC_alloc (varinfo_t, heap, 8);
5333   vi_for_tree = pointer_map_create ();
5334
5335   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
5336   shared_bitmap_table = htab_create (511, shared_bitmap_hash,
5337                                      shared_bitmap_eq, free);
5338   init_base_vars ();
5339 }
5340
5341 /* Remove the REF and ADDRESS edges from GRAPH, as well as all the
5342    predecessor edges.  */
5343
5344 static void
5345 remove_preds_and_fake_succs (constraint_graph_t graph)
5346 {
5347   unsigned int i;
5348
5349   /* Clear the implicit ref and address nodes from the successor
5350      lists.  */
5351   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
5352     {
5353       if (graph->succs[i])
5354         bitmap_clear_range (graph->succs[i], FIRST_REF_NODE,
5355                             FIRST_REF_NODE * 2);
5356     }
5357
5358   /* Free the successor list for the non-ref nodes.  */
5359   for (i = FIRST_REF_NODE; i < graph->size; i++)
5360     {
5361       if (graph->succs[i])
5362         BITMAP_FREE (graph->succs[i]);
5363     }
5364
5365   /* Now reallocate the size of the successor list as, and blow away
5366      the predecessor bitmaps.  */
5367   graph->size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
5368   graph->succs = XRESIZEVEC (bitmap, graph->succs, graph->size);
5369
5370   free (graph->implicit_preds);
5371   graph->implicit_preds = NULL;
5372   free (graph->preds);
5373   graph->preds = NULL;
5374   bitmap_obstack_release (&predbitmap_obstack);
5375 }
5376
5377 /* Compute the set of variables we can't TBAA prune.  */
5378
5379 static void
5380 compute_tbaa_pruning (void)
5381 {
5382   unsigned int size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
5383   unsigned int i;
5384   bool any;
5385
5386   changed_count = 0;
5387   changed = sbitmap_alloc (size);
5388   sbitmap_zero (changed);
5389
5390   /* Mark all initial no_tbaa_pruning nodes as changed.  */
5391   any = false;
5392   for (i = 0; i < size; ++i)
5393     {
5394       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
5395
5396       if (find (i) == i && ivi->no_tbaa_pruning)
5397         {
5398           any = true;
5399           if ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
5400               || VEC_length (constraint_t, graph->complex[i]) > 0)
5401             {
5402               SET_BIT (changed, i);
5403               ++changed_count;
5404             }
5405         }
5406     }
5407
5408   while (changed_count > 0)
5409     {
5410       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
5411       ++stats.iterations;
5412
5413       compute_topo_order (graph, ti);
5414
5415       while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
5416         {
5417           bitmap_iterator bi;
5418
5419           i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
5420
5421           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
5422           if (find (i) != i)
5423             continue;
5424
5425           /* If the node has changed, we need to process the complex
5426              constraints and outgoing edges again.  */
5427           if (TEST_BIT (changed, i))
5428             {
5429               unsigned int j;
5430               constraint_t c;
5431               VEC(constraint_t,heap) *complex = graph->complex[i];
5432
5433               RESET_BIT (changed, i);
5434               --changed_count;
5435
5436               /* Process the complex copy constraints.  */
5437               for (j = 0; VEC_iterate (constraint_t, complex, j, c); ++j)
5438                 {
5439                   if (c->lhs.type == SCALAR && c->rhs.type == SCALAR)
5440                     {
5441                       varinfo_t lhsvi = get_varinfo (find (c->lhs.var));
5442
5443                       if (!lhsvi->no_tbaa_pruning)
5444                         {
5445                           lhsvi->no_tbaa_pruning = true;
5446                           if (!TEST_BIT (changed, lhsvi->id))
5447                             {
5448                               SET_BIT (changed, lhsvi->id);
5449                               ++changed_count;
5450                             }
5451                         }
5452                     }
5453                 }
5454
5455               /* Propagate to all successors.  */
5456               EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i], 0, j, bi)
5457                 {
5458                   unsigned int to = find (j);
5459                   varinfo_t tovi = get_varinfo (to);
5460
5461                   /* Don't propagate to ourselves.  */
5462                   if (to == i)
5463                     continue;
5464
5465                   if (!tovi->no_tbaa_pruning)
5466                     {
5467                       tovi->no_tbaa_pruning = true;
5468                       if (!TEST_BIT (changed, to))
5469                         {
5470                           SET_BIT (changed, to);
5471                           ++changed_count;
5472                         }
5473                     }
5474                 }
5475             }
5476         }
5477
5478       free_topo_info (ti);
5479     }
5480
5481   sbitmap_free (changed);
5482
5483   if (any)
5484     {
5485       for (i = 0; i < size; ++i)
5486         {
5487           varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
5488           varinfo_t ivip = get_varinfo (find (i));
5489
5490           if (ivip->no_tbaa_pruning)
5491             {
5492               tree var = ivi->decl;
5493
5494               if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
5495                 var = SSA_NAME_VAR (var);
5496
5497               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
5498                 {
5499                   DECL_NO_TBAA_P (var) = 1;
5500
5501                   /* Tell the RTL layer that this pointer can alias
5502                      anything.  */
5503                   DECL_POINTER_ALIAS_SET (var) = 0;
5504                 }
5505             }
5506         }
5507     }
5508 }
5509
5510 /* Initialize the heapvar for statement mapping.  */
5511
5512 static void
5513 init_alias_heapvars (void)
5514 {
5515   if (!heapvar_for_stmt)
5516     heapvar_for_stmt = htab_create_ggc (11, tree_map_hash, tree_map_eq,
5517                                         NULL);
5518 }
5519
5520 /* Delete the heapvar for statement mapping.  */
5521
5522 void
5523 delete_alias_heapvars (void)
5524 {
5525   if (heapvar_for_stmt)
5526     htab_delete (heapvar_for_stmt);
5527   heapvar_for_stmt = NULL;
5528 }
5529
5530 /* Create points-to sets for the current function.  See the comments
5531    at the start of the file for an algorithmic overview.  */
5532
5533 static void
5534 compute_points_to_sets (void)
5535 {
5536   struct scc_info *si;
5537   basic_block bb;
5538   unsigned i;
5539   sbitmap dereferenced_ptrs;
5540
5541   timevar_push (TV_TREE_PTA);
5542
5543   init_alias_vars ();
5544   init_alias_heapvars ();
5545
5546   intra_create_variable_infos ();
5547
5548   /* A bitmap of SSA_NAME pointers that are dereferenced.  This is
5549      used to track which points-to sets may be TBAA pruned.  */
5550   dereferenced_ptrs = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5551   sbitmap_zero (dereferenced_ptrs);
5552
5553   /* Now walk all statements and derive aliases.  */
5554   FOR_EACH_BB (bb)
5555     {
5556       gimple_stmt_iterator gsi;
5557
5558       for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
5559         {
5560           gimple phi = gsi_stmt (gsi);
5561
5562           if (is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
5563             find_func_aliases (phi);
5564         }
5565
5566       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
5567         {
5568           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
5569           use_operand_p use_p;
5570           ssa_op_iter iter;
5571
5572           /* Mark dereferenced pointers.  This is used by TBAA pruning
5573              of the points-to sets and the alias warning machinery.  */
5574           FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
5575             {
5576               unsigned num_uses, num_loads, num_stores;
5577               tree op = USE_FROM_PTR (use_p);
5578
5579               if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
5580                 continue;
5581
5582               /* Determine whether OP is a dereferenced pointer.  */
5583               count_uses_and_derefs (op, stmt,
5584                                      &num_uses, &num_loads, &num_stores);
5585               if (num_loads + num_stores > 0)
5586                 SET_BIT (dereferenced_ptrs, SSA_NAME_VERSION (op));
5587             }
5588
5589           find_func_aliases (stmt);
5590         }
5591     }
5592
5593
5594   if (dump_file)
5595     {
5596       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
5597       dump_constraints (dump_file);
5598     }
5599
5600   if (dump_file)
5601     fprintf (dump_file,
5602              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
5603              "substitution\n");
5604
5605   init_graph (VEC_length (varinfo_t, varmap) * 2);
5606   
5607   if (dump_file)
5608     fprintf (dump_file, "Building predecessor graph\n");
5609   build_pred_graph ();
5610   
5611   if (dump_file)
5612     fprintf (dump_file, "Detecting pointer and location "
5613              "equivalences\n");
5614   si = perform_var_substitution (graph);
5615   
5616   if (dump_file)
5617     fprintf (dump_file, "Rewriting constraints and unifying "
5618              "variables\n");
5619   rewrite_constraints (graph, si);
5620
5621   build_succ_graph ();
5622   free_var_substitution_info (si);
5623
5624   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
5625     dump_constraint_graph (dump_file);
5626
5627   move_complex_constraints (graph);
5628
5629   if (dump_file)
5630     fprintf (dump_file, "Uniting pointer but not location equivalent "
5631              "variables\n");
5632   unite_pointer_equivalences (graph);
5633
5634   if (dump_file)
5635     fprintf (dump_file, "Finding indirect cycles\n");
5636   find_indirect_cycles (graph);
5637
5638   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
5639      point. */
5640   remove_preds_and_fake_succs (graph);
5641
5642   if (dump_file)
5643     fprintf (dump_file, "Solving graph\n");
5644
5645   solve_graph (graph);
5646
5647   compute_tbaa_pruning ();
5648
5649   if (dump_file)
5650     dump_sa_points_to_info (dump_file);
5651
5652   /* Compute the points-to sets for ESCAPED and CALLUSED used for
5653      call-clobber analysis.  */
5654   find_what_var_points_to (var_escaped, &cfun->gimple_df->escaped, false);
5655   find_what_var_points_to (var_callused, &cfun->gimple_df->callused, false);
5656
5657   /* Make sure the ESCAPED solution (which is used as placeholder in
5658      other solutions) does not reference itself.  This simplifies
5659      points-to solution queries.  */
5660   cfun->gimple_df->escaped.escaped = 0;
5661
5662   /* Compute the points-to sets for pointer SSA_NAMEs.  */
5663   for (i = 0; i < num_ssa_names; ++i)
5664     {
5665       tree ptr = ssa_name (i);
5666       if (ptr
5667           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
5668         find_what_p_points_to (ptr, TEST_BIT (dereferenced_ptrs, i));
5669     }
5670   sbitmap_free (dereferenced_ptrs);
5671
5672   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
5673
5674   have_alias_info = true;
5675 }
5676
5677
5678 /* Delete created points-to sets.  */
5679
5680 static void
5681 delete_points_to_sets (void)
5682 {
5683   unsigned int i;
5684
5685   htab_delete (shared_bitmap_table);
5686   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
5687     fprintf (dump_file, "Points to sets created:%d\n",
5688              stats.points_to_sets_created);
5689
5690   pointer_map_destroy (vi_for_tree);
5691   bitmap_obstack_release (&pta_obstack);
5692   VEC_free (constraint_t, heap, constraints);
5693
5694   for (i = 0; i < graph->size; i++)
5695     VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[i]);
5696   free (graph->complex);
5697
5698   free (graph->rep);
5699   free (graph->succs);
5700   free (graph->pe);
5701   free (graph->pe_rep);
5702   free (graph->indirect_cycles);
5703   free (graph);
5704
5705   VEC_free (varinfo_t, heap, varmap);
5706   free_alloc_pool (variable_info_pool);
5707   free_alloc_pool (constraint_pool);
5708   have_alias_info = false;
5709 }
5710
5711
5712 /* Compute points-to information for every SSA_NAME pointer in the
5713    current function and compute the transitive closure of escaped
5714    variables to re-initialize the call-clobber states of local variables.  */
5715
5716 unsigned int
5717 compute_may_aliases (void)
5718 {
5719   /* For each pointer P_i, determine the sets of variables that P_i may
5720      point-to.  Compute the reachability set of escaped and call-used
5721      variables.  */
5722   compute_points_to_sets ();
5723
5724   /* Debugging dumps.  */
5725   if (dump_file)
5726     {
5727       dump_alias_info (dump_file);
5728
5729       if (dump_flags & TDF_DETAILS)
5730         dump_referenced_vars (dump_file);
5731     }
5732
5733   /* Deallocate memory used by aliasing data structures and the internal
5734      points-to solution.  */
5735   delete_points_to_sets ();
5736
5737   gcc_assert (!need_ssa_update_p (cfun));
5738
5739   return 0;
5740 }
5741
5742
5743 /* A dummy pass to cause points-to information to be computed via
5744    TODO_rebuild_alias.  */
5745
5746 struct gimple_opt_pass pass_build_alias =
5747 {
5748  {
5749   GIMPLE_PASS,
5750   "alias",                  /* name */
5751   NULL,                     /* gate */
5752   NULL,                     /* execute */
5753   NULL,                     /* sub */
5754   NULL,                     /* next */
5755   0,                        /* static_pass_number */
5756   TV_NONE,                  /* tv_id */
5757   PROP_cfg | PROP_ssa,      /* properties_required */
5758   PROP_alias,               /* properties_provided */
5759   0,                        /* properties_destroyed */
5760   0,                        /* todo_flags_start */
5761   TODO_rebuild_alias | TODO_dump_func  /* todo_flags_finish */
5762  }
5763 };
5764
5765
5766 /* Return true if we should execute IPA PTA.  */
5767 static bool
5768 gate_ipa_pta (void)
5769 {
5770   return (flag_ipa_pta
5771           /* Don't bother doing anything if the program has errors.  */
5772           && !(errorcount || sorrycount));
5773 }
5774
5775 /* Execute the driver for IPA PTA.  */
5776 static unsigned int
5777 ipa_pta_execute (void)
5778 {
5779   struct cgraph_node *node;
5780   struct scc_info *si;
5781
5782   in_ipa_mode = 1;
5783   init_alias_heapvars ();
5784   init_alias_vars ();
5785
5786   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
5787     {
5788       unsigned int varid;
5789
5790       varid = create_function_info_for (node->decl,
5791                                         cgraph_node_name (node));
5792       if (node->local.externally_visible)
5793         {
5794           varinfo_t fi = get_varinfo (varid);
5795           for (; fi; fi = fi->next)
5796             make_constraint_from (fi, anything_id);
5797         }
5798     }
5799   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
5800     {
5801       if (node->analyzed)
5802         {
5803           struct function *func = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
5804           basic_block bb;
5805           tree old_func_decl = current_function_decl;
5806           if (dump_file)
5807             fprintf (dump_file,
5808                      "Generating constraints for %s\n",
5809                      cgraph_node_name (node));
5810           push_cfun (func);
5811           current_function_decl = node->decl;
5812
5813           FOR_EACH_BB_FN (bb, func)
5814             {
5815               gimple_stmt_iterator gsi;
5816
5817               for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi);
5818                    gsi_next (&gsi))
5819                 {
5820                   gimple phi = gsi_stmt (gsi);
5821
5822                   if (is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
5823                     find_func_aliases (phi);
5824                 }
5825
5826               for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
5827                 find_func_aliases (gsi_stmt (gsi));
5828             }
5829           current_function_decl = old_func_decl;
5830           pop_cfun ();
5831         }
5832       else
5833         {
5834           /* Make point to anything.  */
5835         }
5836     }
5837
5838   if (dump_file)
5839     {
5840       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
5841       dump_constraints (dump_file);
5842     }
5843
5844   if (dump_file)
5845     fprintf (dump_file,
5846              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
5847              "substitution:\n");
5848
5849   init_graph (VEC_length (varinfo_t, varmap) * 2);
5850   build_pred_graph ();
5851   si = perform_var_substitution (graph);
5852   rewrite_constraints (graph, si);
5853
5854   build_succ_graph ();
5855   free_var_substitution_info (si);
5856   move_complex_constraints (graph);
5857   unite_pointer_equivalences (graph);
5858   find_indirect_cycles (graph);
5859
5860   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
5861      point. */
5862   remove_preds_and_fake_succs (graph);
5863
5864   if (dump_file)
5865     fprintf (dump_file, "\nSolving graph\n");
5866
5867   solve_graph (graph);
5868
5869   if (dump_file)
5870     dump_sa_points_to_info (dump_file);
5871
5872   in_ipa_mode = 0;
5873   delete_alias_heapvars ();
5874   delete_points_to_sets ();
5875   return 0;
5876 }
5877
5878 struct simple_ipa_opt_pass pass_ipa_pta =
5879 {
5880  {
5881   SIMPLE_IPA_PASS,
5882   "pta",                                /* name */
5883   gate_ipa_pta,                 /* gate */
5884   ipa_pta_execute,                      /* execute */
5885   NULL,                                 /* sub */
5886   NULL,                                 /* next */
5887   0,                                    /* static_pass_number */
5888   TV_IPA_PTA,                   /* tv_id */
5889   0,                                    /* properties_required */
5890   0,                                    /* properties_provided */
5891   0,                                    /* properties_destroyed */
5892   0,                                    /* todo_flags_start */
5893   TODO_update_ssa                       /* todo_flags_finish */
5894  }
5895 };
5896
5897
5898 #include "gt-tree-ssa-structalias.h"