OSDN Git Service

* gnat.dg/specs/atomic1.ads: XFAIL on MIPS.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-structalias.c
1 /* Tree based points-to analysis
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
5
6    This file is part of GCC.
7
8    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9    under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
11    (at your option) any later version.
12
13    GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "obstack.h"
28 #include "bitmap.h"
29 #include "flags.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "output.h"
32 #include "tree.h"
33 #include "tree-flow.h"
34 #include "tree-inline.h"
35 #include "diagnostic-core.h"
36 #include "gimple.h"
37 #include "hashtab.h"
38 #include "function.h"
39 #include "cgraph.h"
40 #include "tree-pass.h"
41 #include "timevar.h"
42 #include "alloc-pool.h"
43 #include "splay-tree.h"
44 #include "params.h"
45 #include "cgraph.h"
46 #include "alias.h"
47 #include "pointer-set.h"
48
49 /* The idea behind this analyzer is to generate set constraints from the
50    program, then solve the resulting constraints in order to generate the
51    points-to sets.
52
53    Set constraints are a way of modeling program analysis problems that
54    involve sets.  They consist of an inclusion constraint language,
55    describing the variables (each variable is a set) and operations that
56    are involved on the variables, and a set of rules that derive facts
57    from these operations.  To solve a system of set constraints, you derive
58    all possible facts under the rules, which gives you the correct sets
59    as a consequence.
60
61    See  "Efficient Field-sensitive pointer analysis for C" by "David
62    J. Pearce and Paul H. J. Kelly and Chris Hankin, at
63    http://citeseer.ist.psu.edu/pearce04efficient.html
64
65    Also see "Ultra-fast Aliasing Analysis using CLA: A Million Lines
66    of C Code in a Second" by ""Nevin Heintze and Olivier Tardieu" at
67    http://citeseer.ist.psu.edu/heintze01ultrafast.html
68
69    There are three types of real constraint expressions, DEREF,
70    ADDRESSOF, and SCALAR.  Each constraint expression consists
71    of a constraint type, a variable, and an offset.
72
73    SCALAR is a constraint expression type used to represent x, whether
74    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
75    DEREF is a constraint expression type used to represent *x, whether
76    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
77    ADDRESSOF is a constraint expression used to represent &x, whether
78    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
79
80    Each pointer variable in the program is assigned an integer id, and
81    each field of a structure variable is assigned an integer id as well.
82
83    Structure variables are linked to their list of fields through a "next
84    field" in each variable that points to the next field in offset
85    order.
86    Each variable for a structure field has
87
88    1. "size", that tells the size in bits of that field.
89    2. "fullsize, that tells the size in bits of the entire structure.
90    3. "offset", that tells the offset in bits from the beginning of the
91    structure to this field.
92
93    Thus,
94    struct f
95    {
96      int a;
97      int b;
98    } foo;
99    int *bar;
100
101    looks like
102
103    foo.a -> id 1, size 32, offset 0, fullsize 64, next foo.b
104    foo.b -> id 2, size 32, offset 32, fullsize 64, next NULL
105    bar -> id 3, size 32, offset 0, fullsize 32, next NULL
106
107
108   In order to solve the system of set constraints, the following is
109   done:
110
111   1. Each constraint variable x has a solution set associated with it,
112   Sol(x).
113
114   2. Constraints are separated into direct, copy, and complex.
115   Direct constraints are ADDRESSOF constraints that require no extra
116   processing, such as P = &Q
117   Copy constraints are those of the form P = Q.
118   Complex constraints are all the constraints involving dereferences
119   and offsets (including offsetted copies).
120
121   3. All direct constraints of the form P = &Q are processed, such
122   that Q is added to Sol(P)
123
124   4. All complex constraints for a given constraint variable are stored in a
125   linked list attached to that variable's node.
126
127   5. A directed graph is built out of the copy constraints. Each
128   constraint variable is a node in the graph, and an edge from
129   Q to P is added for each copy constraint of the form P = Q
130
131   6. The graph is then walked, and solution sets are
132   propagated along the copy edges, such that an edge from Q to P
133   causes Sol(P) <- Sol(P) union Sol(Q).
134
135   7.  As we visit each node, all complex constraints associated with
136   that node are processed by adding appropriate copy edges to the graph, or the
137   appropriate variables to the solution set.
138
139   8. The process of walking the graph is iterated until no solution
140   sets change.
141
142   Prior to walking the graph in steps 6 and 7, We perform static
143   cycle elimination on the constraint graph, as well
144   as off-line variable substitution.
145
146   TODO: Adding offsets to pointer-to-structures can be handled (IE not punted
147   on and turned into anything), but isn't.  You can just see what offset
148   inside the pointed-to struct it's going to access.
149
150   TODO: Constant bounded arrays can be handled as if they were structs of the
151   same number of elements.
152
153   TODO: Modeling heap and incoming pointers becomes much better if we
154   add fields to them as we discover them, which we could do.
155
156   TODO: We could handle unions, but to be honest, it's probably not
157   worth the pain or slowdown.  */
158
159 /* IPA-PTA optimizations possible.
160
161    When the indirect function called is ANYTHING we can add disambiguation
162    based on the function signatures (or simply the parameter count which
163    is the varinfo size).  We also do not need to consider functions that
164    do not have their address taken.
165
166    The is_global_var bit which marks escape points is overly conservative
167    in IPA mode.  Split it to is_escape_point and is_global_var - only
168    externally visible globals are escape points in IPA mode.  This is
169    also needed to fix the pt_solution_includes_global predicate
170    (and thus ptr_deref_may_alias_global_p).
171
172    The way we introduce DECL_PT_UID to avoid fixing up all points-to
173    sets in the translation unit when we copy a DECL during inlining
174    pessimizes precision.  The advantage is that the DECL_PT_UID keeps
175    compile-time and memory usage overhead low - the points-to sets
176    do not grow or get unshared as they would during a fixup phase.
177    An alternative solution is to delay IPA PTA until after all
178    inlining transformations have been applied.
179
180    The way we propagate clobber/use information isn't optimized.
181    It should use a new complex constraint that properly filters
182    out local variables of the callee (though that would make
183    the sets invalid after inlining).  OTOH we might as well
184    admit defeat to WHOPR and simply do all the clobber/use analysis
185    and propagation after PTA finished but before we threw away
186    points-to information for memory variables.  WHOPR and PTA
187    do not play along well anyway - the whole constraint solving
188    would need to be done in WPA phase and it will be very interesting
189    to apply the results to local SSA names during LTRANS phase.
190
191    We probably should compute a per-function unit-ESCAPE solution
192    propagating it simply like the clobber / uses solutions.  The
193    solution can go alongside the non-IPA espaced solution and be
194    used to query which vars escape the unit through a function.
195
196    We never put function decls in points-to sets so we do not
197    keep the set of called functions for indirect calls.
198
199    And probably more.  */
200
201 static bool use_field_sensitive = true;
202 static int in_ipa_mode = 0;
203
204 /* Used for predecessor bitmaps. */
205 static bitmap_obstack predbitmap_obstack;
206
207 /* Used for points-to sets.  */
208 static bitmap_obstack pta_obstack;
209
210 /* Used for oldsolution members of variables. */
211 static bitmap_obstack oldpta_obstack;
212
213 /* Used for per-solver-iteration bitmaps.  */
214 static bitmap_obstack iteration_obstack;
215
216 static unsigned int create_variable_info_for (tree, const char *);
217 typedef struct constraint_graph *constraint_graph_t;
218 static void unify_nodes (constraint_graph_t, unsigned int, unsigned int, bool);
219
220 struct constraint;
221 typedef struct constraint *constraint_t;
222
223 DEF_VEC_P(constraint_t);
224 DEF_VEC_ALLOC_P(constraint_t,heap);
225
226 #define EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP(a, b, c, d)        \
227   if (a)                                                \
228     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (a, b, c, d)
229
230 static struct constraint_stats
231 {
232   unsigned int total_vars;
233   unsigned int nonpointer_vars;
234   unsigned int unified_vars_static;
235   unsigned int unified_vars_dynamic;
236   unsigned int iterations;
237   unsigned int num_edges;
238   unsigned int num_implicit_edges;
239   unsigned int points_to_sets_created;
240 } stats;
241
242 struct variable_info
243 {
244   /* ID of this variable  */
245   unsigned int id;
246
247   /* True if this is a variable created by the constraint analysis, such as
248      heap variables and constraints we had to break up.  */
249   unsigned int is_artificial_var : 1;
250
251   /* True if this is a special variable whose solution set should not be
252      changed.  */
253   unsigned int is_special_var : 1;
254
255   /* True for variables whose size is not known or variable.  */
256   unsigned int is_unknown_size_var : 1;
257
258   /* True for (sub-)fields that represent a whole variable.  */
259   unsigned int is_full_var : 1;
260
261   /* True if this is a heap variable.  */
262   unsigned int is_heap_var : 1;
263
264   /* True if this field may contain pointers.  */
265   unsigned int may_have_pointers : 1;
266
267   /* True if this field has only restrict qualified pointers.  */
268   unsigned int only_restrict_pointers : 1;
269
270   /* True if this represents a global variable.  */
271   unsigned int is_global_var : 1;
272
273   /* True if this represents a IPA function info.  */
274   unsigned int is_fn_info : 1;
275
276   /* A link to the variable for the next field in this structure.  */
277   struct variable_info *next;
278
279   /* Offset of this variable, in bits, from the base variable  */
280   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
281
282   /* Size of the variable, in bits.  */
283   unsigned HOST_WIDE_INT size;
284
285   /* Full size of the base variable, in bits.  */
286   unsigned HOST_WIDE_INT fullsize;
287
288   /* Name of this variable */
289   const char *name;
290
291   /* Tree that this variable is associated with.  */
292   tree decl;
293
294   /* Points-to set for this variable.  */
295   bitmap solution;
296
297   /* Old points-to set for this variable.  */
298   bitmap oldsolution;
299 };
300 typedef struct variable_info *varinfo_t;
301
302 static varinfo_t first_vi_for_offset (varinfo_t, unsigned HOST_WIDE_INT);
303 static varinfo_t first_or_preceding_vi_for_offset (varinfo_t,
304                                                    unsigned HOST_WIDE_INT);
305 static varinfo_t lookup_vi_for_tree (tree);
306 static inline bool type_can_have_subvars (const_tree);
307
308 /* Pool of variable info structures.  */
309 static alloc_pool variable_info_pool;
310
311 DEF_VEC_P(varinfo_t);
312
313 DEF_VEC_ALLOC_P(varinfo_t, heap);
314
315 /* Table of variable info structures for constraint variables.
316    Indexed directly by variable info id.  */
317 static VEC(varinfo_t,heap) *varmap;
318
319 /* Return the varmap element N */
320
321 static inline varinfo_t
322 get_varinfo (unsigned int n)
323 {
324   return VEC_index (varinfo_t, varmap, n);
325 }
326
327 /* Static IDs for the special variables.  */
328 enum { nothing_id = 0, anything_id = 1, readonly_id = 2,
329        escaped_id = 3, nonlocal_id = 4,
330        storedanything_id = 5, integer_id = 6 };
331
332 /* Return a new variable info structure consisting for a variable
333    named NAME, and using constraint graph node NODE.  Append it
334    to the vector of variable info structures.  */
335
336 static varinfo_t
337 new_var_info (tree t, const char *name)
338 {
339   unsigned index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
340   varinfo_t ret = (varinfo_t) pool_alloc (variable_info_pool);
341
342   ret->id = index;
343   ret->name = name;
344   ret->decl = t;
345   /* Vars without decl are artificial and do not have sub-variables.  */
346   ret->is_artificial_var = (t == NULL_TREE);
347   ret->is_special_var = false;
348   ret->is_unknown_size_var = false;
349   ret->is_full_var = (t == NULL_TREE);
350   ret->is_heap_var = false;
351   ret->may_have_pointers = true;
352   ret->only_restrict_pointers = false;
353   ret->is_global_var = (t == NULL_TREE);
354   ret->is_fn_info = false;
355   if (t && DECL_P (t))
356     ret->is_global_var = (is_global_var (t)
357                           /* We have to treat even local register variables
358                              as escape points.  */
359                           || (TREE_CODE (t) == VAR_DECL
360                               && DECL_HARD_REGISTER (t)));
361   ret->solution = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
362   ret->oldsolution = NULL;
363   ret->next = NULL;
364
365   stats.total_vars++;
366
367   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, ret);
368
369   return ret;
370 }
371
372
373 /* A map mapping call statements to per-stmt variables for uses
374    and clobbers specific to the call.  */
375 struct pointer_map_t *call_stmt_vars;
376
377 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL.  */
378
379 static varinfo_t
380 get_call_vi (gimple call)
381 {
382   void **slot_p;
383   varinfo_t vi, vi2;
384
385   slot_p = pointer_map_insert (call_stmt_vars, call);
386   if (*slot_p)
387     return (varinfo_t) *slot_p;
388
389   vi = new_var_info (NULL_TREE, "CALLUSED");
390   vi->offset = 0;
391   vi->size = 1;
392   vi->fullsize = 2;
393   vi->is_full_var = true;
394
395   vi->next = vi2 = new_var_info (NULL_TREE, "CALLCLOBBERED");
396   vi2->offset = 1;
397   vi2->size = 1;
398   vi2->fullsize = 2;
399   vi2->is_full_var = true;
400
401   *slot_p = (void *) vi;
402   return vi;
403 }
404
405 /* Lookup the variable for the call statement CALL representing
406    the uses.  Returns NULL if there is nothing special about this call.  */
407
408 static varinfo_t
409 lookup_call_use_vi (gimple call)
410 {
411   void **slot_p;
412
413   slot_p = pointer_map_contains (call_stmt_vars, call);
414   if (slot_p)
415     return (varinfo_t) *slot_p;
416
417   return NULL;
418 }
419
420 /* Lookup the variable for the call statement CALL representing
421    the clobbers.  Returns NULL if there is nothing special about this call.  */
422
423 static varinfo_t
424 lookup_call_clobber_vi (gimple call)
425 {
426   varinfo_t uses = lookup_call_use_vi (call);
427   if (!uses)
428     return NULL;
429
430   return uses->next;
431 }
432
433 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL representing
434    the uses.  */
435
436 static varinfo_t
437 get_call_use_vi (gimple call)
438 {
439   return get_call_vi (call);
440 }
441
442 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL representing
443    the clobbers.  */
444
445 static varinfo_t ATTRIBUTE_UNUSED
446 get_call_clobber_vi (gimple call)
447 {
448   return get_call_vi (call)->next;
449 }
450
451
452 typedef enum {SCALAR, DEREF, ADDRESSOF} constraint_expr_type;
453
454 /* An expression that appears in a constraint.  */
455
456 struct constraint_expr
457 {
458   /* Constraint type.  */
459   constraint_expr_type type;
460
461   /* Variable we are referring to in the constraint.  */
462   unsigned int var;
463
464   /* Offset, in bits, of this constraint from the beginning of
465      variables it ends up referring to.
466
467      IOW, in a deref constraint, we would deref, get the result set,
468      then add OFFSET to each member.   */
469   HOST_WIDE_INT offset;
470 };
471
472 /* Use 0x8000... as special unknown offset.  */
473 #define UNKNOWN_OFFSET ((HOST_WIDE_INT)-1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT-1))
474
475 typedef struct constraint_expr ce_s;
476 DEF_VEC_O(ce_s);
477 DEF_VEC_ALLOC_O(ce_s, heap);
478 static void get_constraint_for_1 (tree, VEC(ce_s, heap) **, bool, bool);
479 static void get_constraint_for (tree, VEC(ce_s, heap) **);
480 static void get_constraint_for_rhs (tree, VEC(ce_s, heap) **);
481 static void do_deref (VEC (ce_s, heap) **);
482
483 /* Our set constraints are made up of two constraint expressions, one
484    LHS, and one RHS.
485
486    As described in the introduction, our set constraints each represent an
487    operation between set valued variables.
488 */
489 struct constraint
490 {
491   struct constraint_expr lhs;
492   struct constraint_expr rhs;
493 };
494
495 /* List of constraints that we use to build the constraint graph from.  */
496
497 static VEC(constraint_t,heap) *constraints;
498 static alloc_pool constraint_pool;
499
500 /* The constraint graph is represented as an array of bitmaps
501    containing successor nodes.  */
502
503 struct constraint_graph
504 {
505   /* Size of this graph, which may be different than the number of
506      nodes in the variable map.  */
507   unsigned int size;
508
509   /* Explicit successors of each node. */
510   bitmap *succs;
511
512   /* Implicit predecessors of each node (Used for variable
513      substitution). */
514   bitmap *implicit_preds;
515
516   /* Explicit predecessors of each node (Used for variable substitution).  */
517   bitmap *preds;
518
519   /* Indirect cycle representatives, or -1 if the node has no indirect
520      cycles.  */
521   int *indirect_cycles;
522
523   /* Representative node for a node.  rep[a] == a unless the node has
524      been unified. */
525   unsigned int *rep;
526
527   /* Equivalence class representative for a label.  This is used for
528      variable substitution.  */
529   int *eq_rep;
530
531   /* Pointer equivalence label for a node.  All nodes with the same
532      pointer equivalence label can be unified together at some point
533      (either during constraint optimization or after the constraint
534      graph is built).  */
535   unsigned int *pe;
536
537   /* Pointer equivalence representative for a label.  This is used to
538      handle nodes that are pointer equivalent but not location
539      equivalent.  We can unite these once the addressof constraints
540      are transformed into initial points-to sets.  */
541   int *pe_rep;
542
543   /* Pointer equivalence label for each node, used during variable
544      substitution.  */
545   unsigned int *pointer_label;
546
547   /* Location equivalence label for each node, used during location
548      equivalence finding.  */
549   unsigned int *loc_label;
550
551   /* Pointed-by set for each node, used during location equivalence
552      finding.  This is pointed-by rather than pointed-to, because it
553      is constructed using the predecessor graph.  */
554   bitmap *pointed_by;
555
556   /* Points to sets for pointer equivalence.  This is *not* the actual
557      points-to sets for nodes.  */
558   bitmap *points_to;
559
560   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is a direct
561      node.  Used for variable substitution.  */
562   sbitmap direct_nodes;
563
564   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is address
565      taken.  Used for variable substitution.  */
566   bitmap address_taken;
567
568   /* Vector of complex constraints for each graph node.  Complex
569      constraints are those involving dereferences or offsets that are
570      not 0.  */
571   VEC(constraint_t,heap) **complex;
572 };
573
574 static constraint_graph_t graph;
575
576 /* During variable substitution and the offline version of indirect
577    cycle finding, we create nodes to represent dereferences and
578    address taken constraints.  These represent where these start and
579    end.  */
580 #define FIRST_REF_NODE (VEC_length (varinfo_t, varmap))
581 #define LAST_REF_NODE (FIRST_REF_NODE + (FIRST_REF_NODE - 1))
582
583 /* Return the representative node for NODE, if NODE has been unioned
584    with another NODE.
585    This function performs path compression along the way to finding
586    the representative.  */
587
588 static unsigned int
589 find (unsigned int node)
590 {
591   gcc_assert (node < graph->size);
592   if (graph->rep[node] != node)
593     return graph->rep[node] = find (graph->rep[node]);
594   return node;
595 }
596
597 /* Union the TO and FROM nodes to the TO nodes.
598    Note that at some point in the future, we may want to do
599    union-by-rank, in which case we are going to have to return the
600    node we unified to.  */
601
602 static bool
603 unite (unsigned int to, unsigned int from)
604 {
605   gcc_assert (to < graph->size && from < graph->size);
606   if (to != from && graph->rep[from] != to)
607     {
608       graph->rep[from] = to;
609       return true;
610     }
611   return false;
612 }
613
614 /* Create a new constraint consisting of LHS and RHS expressions.  */
615
616 static constraint_t
617 new_constraint (const struct constraint_expr lhs,
618                 const struct constraint_expr rhs)
619 {
620   constraint_t ret = (constraint_t) pool_alloc (constraint_pool);
621   ret->lhs = lhs;
622   ret->rhs = rhs;
623   return ret;
624 }
625
626 /* Print out constraint C to FILE.  */
627
628 static void
629 dump_constraint (FILE *file, constraint_t c)
630 {
631   if (c->lhs.type == ADDRESSOF)
632     fprintf (file, "&");
633   else if (c->lhs.type == DEREF)
634     fprintf (file, "*");
635   fprintf (file, "%s", get_varinfo (c->lhs.var)->name);
636   if (c->lhs.offset == UNKNOWN_OFFSET)
637     fprintf (file, " + UNKNOWN");
638   else if (c->lhs.offset != 0)
639     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->lhs.offset);
640   fprintf (file, " = ");
641   if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
642     fprintf (file, "&");
643   else if (c->rhs.type == DEREF)
644     fprintf (file, "*");
645   fprintf (file, "%s", get_varinfo (c->rhs.var)->name);
646   if (c->rhs.offset == UNKNOWN_OFFSET)
647     fprintf (file, " + UNKNOWN");
648   else if (c->rhs.offset != 0)
649     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->rhs.offset);
650 }
651
652
653 void debug_constraint (constraint_t);
654 void debug_constraints (void);
655 void debug_constraint_graph (void);
656 void debug_solution_for_var (unsigned int);
657 void debug_sa_points_to_info (void);
658
659 /* Print out constraint C to stderr.  */
660
661 DEBUG_FUNCTION void
662 debug_constraint (constraint_t c)
663 {
664   dump_constraint (stderr, c);
665   fprintf (stderr, "\n");
666 }
667
668 /* Print out all constraints to FILE */
669
670 static void
671 dump_constraints (FILE *file, int from)
672 {
673   int i;
674   constraint_t c;
675   for (i = from; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
676     if (c)
677       {
678         dump_constraint (file, c);
679         fprintf (file, "\n");
680       }
681 }
682
683 /* Print out all constraints to stderr.  */
684
685 DEBUG_FUNCTION void
686 debug_constraints (void)
687 {
688   dump_constraints (stderr, 0);
689 }
690
691 /* Print the constraint graph in dot format.  */
692
693 static void
694 dump_constraint_graph (FILE *file)
695 {
696   unsigned int i;
697
698   /* Only print the graph if it has already been initialized:  */
699   if (!graph)
700     return;
701
702   /* Prints the header of the dot file:  */
703   fprintf (file, "strict digraph {\n");
704   fprintf (file, "  node [\n    shape = box\n  ]\n");
705   fprintf (file, "  edge [\n    fontsize = \"12\"\n  ]\n");
706   fprintf (file, "\n  // List of nodes and complex constraints in "
707            "the constraint graph:\n");
708
709   /* The next lines print the nodes in the graph together with the
710      complex constraints attached to them.  */
711   for (i = 0; i < graph->size; i++)
712     {
713       if (find (i) != i)
714         continue;
715       if (i < FIRST_REF_NODE)
716         fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
717       else
718         fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
719       if (graph->complex[i])
720         {
721           unsigned j;
722           constraint_t c;
723           fprintf (file, " [label=\"\\N\\n");
724           for (j = 0; VEC_iterate (constraint_t, graph->complex[i], j, c); ++j)
725             {
726               dump_constraint (file, c);
727               fprintf (file, "\\l");
728             }
729           fprintf (file, "\"]");
730         }
731       fprintf (file, ";\n");
732     }
733
734   /* Go over the edges.  */
735   fprintf (file, "\n  // Edges in the constraint graph:\n");
736   for (i = 0; i < graph->size; i++)
737     {
738       unsigned j;
739       bitmap_iterator bi;
740       if (find (i) != i)
741         continue;
742       EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i], 0, j, bi)
743         {
744           unsigned to = find (j);
745           if (i == to)
746             continue;
747           if (i < FIRST_REF_NODE)
748             fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
749           else
750             fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
751           fprintf (file, " -> ");
752           if (to < FIRST_REF_NODE)
753             fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (to)->name);
754           else
755             fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (to - FIRST_REF_NODE)->name);
756           fprintf (file, ";\n");
757         }
758     }
759
760   /* Prints the tail of the dot file.  */
761   fprintf (file, "}\n");
762 }
763
764 /* Print out the constraint graph to stderr.  */
765
766 DEBUG_FUNCTION void
767 debug_constraint_graph (void)
768 {
769   dump_constraint_graph (stderr);
770 }
771
772 /* SOLVER FUNCTIONS
773
774    The solver is a simple worklist solver, that works on the following
775    algorithm:
776
777    sbitmap changed_nodes = all zeroes;
778    changed_count = 0;
779    For each node that is not already collapsed:
780        changed_count++;
781        set bit in changed nodes
782
783    while (changed_count > 0)
784    {
785      compute topological ordering for constraint graph
786
787      find and collapse cycles in the constraint graph (updating
788      changed if necessary)
789
790      for each node (n) in the graph in topological order:
791        changed_count--;
792
793        Process each complex constraint associated with the node,
794        updating changed if necessary.
795
796        For each outgoing edge from n, propagate the solution from n to
797        the destination of the edge, updating changed as necessary.
798
799    }  */
800
801 /* Return true if two constraint expressions A and B are equal.  */
802
803 static bool
804 constraint_expr_equal (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
805 {
806   return a.type == b.type && a.var == b.var && a.offset == b.offset;
807 }
808
809 /* Return true if constraint expression A is less than constraint expression
810    B.  This is just arbitrary, but consistent, in order to give them an
811    ordering.  */
812
813 static bool
814 constraint_expr_less (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
815 {
816   if (a.type == b.type)
817     {
818       if (a.var == b.var)
819         return a.offset < b.offset;
820       else
821         return a.var < b.var;
822     }
823   else
824     return a.type < b.type;
825 }
826
827 /* Return true if constraint A is less than constraint B.  This is just
828    arbitrary, but consistent, in order to give them an ordering.  */
829
830 static bool
831 constraint_less (const constraint_t a, const constraint_t b)
832 {
833   if (constraint_expr_less (a->lhs, b->lhs))
834     return true;
835   else if (constraint_expr_less (b->lhs, a->lhs))
836     return false;
837   else
838     return constraint_expr_less (a->rhs, b->rhs);
839 }
840
841 /* Return true if two constraints A and B are equal.  */
842
843 static bool
844 constraint_equal (struct constraint a, struct constraint b)
845 {
846   return constraint_expr_equal (a.lhs, b.lhs)
847     && constraint_expr_equal (a.rhs, b.rhs);
848 }
849
850
851 /* Find a constraint LOOKFOR in the sorted constraint vector VEC */
852
853 static constraint_t
854 constraint_vec_find (VEC(constraint_t,heap) *vec,
855                      struct constraint lookfor)
856 {
857   unsigned int place;
858   constraint_t found;
859
860   if (vec == NULL)
861     return NULL;
862
863   place = VEC_lower_bound (constraint_t, vec, &lookfor, constraint_less);
864   if (place >= VEC_length (constraint_t, vec))
865     return NULL;
866   found = VEC_index (constraint_t, vec, place);
867   if (!constraint_equal (*found, lookfor))
868     return NULL;
869   return found;
870 }
871
872 /* Union two constraint vectors, TO and FROM.  Put the result in TO.  */
873
874 static void
875 constraint_set_union (VEC(constraint_t,heap) **to,
876                       VEC(constraint_t,heap) **from)
877 {
878   int i;
879   constraint_t c;
880
881   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, *from, i, c)
882     {
883       if (constraint_vec_find (*to, *c) == NULL)
884         {
885           unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, *to, c,
886                                                 constraint_less);
887           VEC_safe_insert (constraint_t, heap, *to, place, c);
888         }
889     }
890 }
891
892 /* Expands the solution in SET to all sub-fields of variables included.
893    Union the expanded result into RESULT.  */
894
895 static void
896 solution_set_expand (bitmap result, bitmap set)
897 {
898   bitmap_iterator bi;
899   bitmap vars = NULL;
900   unsigned j;
901
902   /* In a first pass record all variables we need to add all
903      sub-fields off.  This avoids quadratic behavior.  */
904   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, j, bi)
905     {
906       varinfo_t v = get_varinfo (j);
907       if (v->is_artificial_var
908           || v->is_full_var)
909         continue;
910       v = lookup_vi_for_tree (v->decl);
911       if (vars == NULL)
912         vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
913       bitmap_set_bit (vars, v->id);
914     }
915
916   /* In the second pass now do the addition to the solution and
917      to speed up solving add it to the delta as well.  */
918   if (vars != NULL)
919     {
920       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vars, 0, j, bi)
921         {
922           varinfo_t v = get_varinfo (j);
923           for (; v != NULL; v = v->next)
924             bitmap_set_bit (result, v->id);
925         }
926       BITMAP_FREE (vars);
927     }
928 }
929
930 /* Take a solution set SET, add OFFSET to each member of the set, and
931    overwrite SET with the result when done.  */
932
933 static void
934 solution_set_add (bitmap set, HOST_WIDE_INT offset)
935 {
936   bitmap result = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
937   unsigned int i;
938   bitmap_iterator bi;
939
940   /* If the offset is unknown we have to expand the solution to
941      all subfields.  */
942   if (offset == UNKNOWN_OFFSET)
943     {
944       solution_set_expand (set, set);
945       return;
946     }
947
948   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
949     {
950       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
951
952       /* If this is a variable with just one field just set its bit
953          in the result.  */
954       if (vi->is_artificial_var
955           || vi->is_unknown_size_var
956           || vi->is_full_var)
957         bitmap_set_bit (result, i);
958       else
959         {
960           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = vi->offset + offset;
961
962           /* If the offset makes the pointer point to before the
963              variable use offset zero for the field lookup.  */
964           if (offset < 0
965               && fieldoffset > vi->offset)
966             fieldoffset = 0;
967
968           if (offset != 0)
969             vi = first_or_preceding_vi_for_offset (vi, fieldoffset);
970
971           bitmap_set_bit (result, vi->id);
972           /* If the result is not exactly at fieldoffset include the next
973              field as well.  See get_constraint_for_ptr_offset for more
974              rationale.  */
975           if (vi->offset != fieldoffset
976               && vi->next != NULL)
977             bitmap_set_bit (result, vi->next->id);
978         }
979     }
980
981   bitmap_copy (set, result);
982   BITMAP_FREE (result);
983 }
984
985 /* Union solution sets TO and FROM, and add INC to each member of FROM in the
986    process.  */
987
988 static bool
989 set_union_with_increment  (bitmap to, bitmap from, HOST_WIDE_INT inc)
990 {
991   if (inc == 0)
992     return bitmap_ior_into (to, from);
993   else
994     {
995       bitmap tmp;
996       bool res;
997
998       tmp = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
999       bitmap_copy (tmp, from);
1000       solution_set_add (tmp, inc);
1001       res = bitmap_ior_into (to, tmp);
1002       BITMAP_FREE (tmp);
1003       return res;
1004     }
1005 }
1006
1007 /* Insert constraint C into the list of complex constraints for graph
1008    node VAR.  */
1009
1010 static void
1011 insert_into_complex (constraint_graph_t graph,
1012                      unsigned int var, constraint_t c)
1013 {
1014   VEC (constraint_t, heap) *complex = graph->complex[var];
1015   unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, complex, c,
1016                                         constraint_less);
1017
1018   /* Only insert constraints that do not already exist.  */
1019   if (place >= VEC_length (constraint_t, complex)
1020       || !constraint_equal (*c, *VEC_index (constraint_t, complex, place)))
1021     VEC_safe_insert (constraint_t, heap, graph->complex[var], place, c);
1022 }
1023
1024
1025 /* Condense two variable nodes into a single variable node, by moving
1026    all associated info from SRC to TO.  */
1027
1028 static void
1029 merge_node_constraints (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1030                         unsigned int from)
1031 {
1032   unsigned int i;
1033   constraint_t c;
1034
1035   gcc_assert (find (from) == to);
1036
1037   /* Move all complex constraints from src node into to node  */
1038   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, graph->complex[from], i, c)
1039     {
1040       /* In complex constraints for node src, we may have either
1041          a = *src, and *src = a, or an offseted constraint which are
1042          always added to the rhs node's constraints.  */
1043
1044       if (c->rhs.type == DEREF)
1045         c->rhs.var = to;
1046       else if (c->lhs.type == DEREF)
1047         c->lhs.var = to;
1048       else
1049         c->rhs.var = to;
1050     }
1051   constraint_set_union (&graph->complex[to], &graph->complex[from]);
1052   VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[from]);
1053   graph->complex[from] = NULL;
1054 }
1055
1056
1057 /* Remove edges involving NODE from GRAPH.  */
1058
1059 static void
1060 clear_edges_for_node (constraint_graph_t graph, unsigned int node)
1061 {
1062   if (graph->succs[node])
1063     BITMAP_FREE (graph->succs[node]);
1064 }
1065
1066 /* Merge GRAPH nodes FROM and TO into node TO.  */
1067
1068 static void
1069 merge_graph_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1070                    unsigned int from)
1071 {
1072   if (graph->indirect_cycles[from] != -1)
1073     {
1074       /* If we have indirect cycles with the from node, and we have
1075          none on the to node, the to node has indirect cycles from the
1076          from node now that they are unified.
1077          If indirect cycles exist on both, unify the nodes that they
1078          are in a cycle with, since we know they are in a cycle with
1079          each other.  */
1080       if (graph->indirect_cycles[to] == -1)
1081         graph->indirect_cycles[to] = graph->indirect_cycles[from];
1082     }
1083
1084   /* Merge all the successor edges.  */
1085   if (graph->succs[from])
1086     {
1087       if (!graph->succs[to])
1088         graph->succs[to] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1089       bitmap_ior_into (graph->succs[to],
1090                        graph->succs[from]);
1091     }
1092
1093   clear_edges_for_node (graph, from);
1094 }
1095
1096
1097 /* Add an indirect graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1098    it doesn't exist in the graph already.  */
1099
1100 static void
1101 add_implicit_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1102                          unsigned int from)
1103 {
1104   if (to == from)
1105     return;
1106
1107   if (!graph->implicit_preds[to])
1108     graph->implicit_preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1109
1110   if (bitmap_set_bit (graph->implicit_preds[to], from))
1111     stats.num_implicit_edges++;
1112 }
1113
1114 /* Add a predecessor graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1115    it doesn't exist in the graph already.
1116    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1117
1118 static void
1119 add_pred_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1120                      unsigned int from)
1121 {
1122   if (!graph->preds[to])
1123     graph->preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1124   bitmap_set_bit (graph->preds[to], from);
1125 }
1126
1127 /* Add a graph edge to GRAPH, going from FROM to TO if
1128    it doesn't exist in the graph already.
1129    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1130
1131 static bool
1132 add_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1133                 unsigned int from)
1134 {
1135   if (to == from)
1136     {
1137       return false;
1138     }
1139   else
1140     {
1141       bool r = false;
1142
1143       if (!graph->succs[from])
1144         graph->succs[from] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1145       if (bitmap_set_bit (graph->succs[from], to))
1146         {
1147           r = true;
1148           if (to < FIRST_REF_NODE && from < FIRST_REF_NODE)
1149             stats.num_edges++;
1150         }
1151       return r;
1152     }
1153 }
1154
1155
1156 /* Return true if {DEST.SRC} is an existing graph edge in GRAPH.  */
1157
1158 static bool
1159 valid_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int src,
1160                   unsigned int dest)
1161 {
1162   return (graph->succs[dest]
1163           && bitmap_bit_p (graph->succs[dest], src));
1164 }
1165
1166 /* Initialize the constraint graph structure to contain SIZE nodes.  */
1167
1168 static void
1169 init_graph (unsigned int size)
1170 {
1171   unsigned int j;
1172
1173   graph = XCNEW (struct constraint_graph);
1174   graph->size = size;
1175   graph->succs = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1176   graph->indirect_cycles = XNEWVEC (int, graph->size);
1177   graph->rep = XNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1178   graph->complex = XCNEWVEC (VEC(constraint_t, heap) *, size);
1179   graph->pe = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1180   graph->pe_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1181
1182   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1183     {
1184       graph->rep[j] = j;
1185       graph->pe_rep[j] = -1;
1186       graph->indirect_cycles[j] = -1;
1187     }
1188 }
1189
1190 /* Build the constraint graph, adding only predecessor edges right now.  */
1191
1192 static void
1193 build_pred_graph (void)
1194 {
1195   int i;
1196   constraint_t c;
1197   unsigned int j;
1198
1199   graph->implicit_preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1200   graph->preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1201   graph->pointer_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1202   graph->loc_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1203   graph->pointed_by = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1204   graph->points_to = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1205   graph->eq_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1206   graph->direct_nodes = sbitmap_alloc (graph->size);
1207   graph->address_taken = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1208   sbitmap_zero (graph->direct_nodes);
1209
1210   for (j = 0; j < FIRST_REF_NODE; j++)
1211     {
1212       if (!get_varinfo (j)->is_special_var)
1213         SET_BIT (graph->direct_nodes, j);
1214     }
1215
1216   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1217     graph->eq_rep[j] = -1;
1218
1219   for (j = 0; j < VEC_length (varinfo_t, varmap); j++)
1220     graph->indirect_cycles[j] = -1;
1221
1222   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
1223     {
1224       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
1225       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
1226       unsigned int lhsvar = lhs.var;
1227       unsigned int rhsvar = rhs.var;
1228
1229       if (lhs.type == DEREF)
1230         {
1231           /* *x = y.  */
1232           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1233             add_pred_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1234         }
1235       else if (rhs.type == DEREF)
1236         {
1237           /* x = *y */
1238           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1239             add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1240           else
1241             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhsvar);
1242         }
1243       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1244         {
1245           varinfo_t v;
1246
1247           /* x = &y */
1248           if (graph->points_to[lhsvar] == NULL)
1249             graph->points_to[lhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1250           bitmap_set_bit (graph->points_to[lhsvar], rhsvar);
1251
1252           if (graph->pointed_by[rhsvar] == NULL)
1253             graph->pointed_by[rhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1254           bitmap_set_bit (graph->pointed_by[rhsvar], lhsvar);
1255
1256           /* Implicitly, *x = y */
1257           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1258
1259           /* All related variables are no longer direct nodes.  */
1260           RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhsvar);
1261           v = get_varinfo (rhsvar);
1262           if (!v->is_full_var)
1263             {
1264               v = lookup_vi_for_tree (v->decl);
1265               do
1266                 {
1267                   RESET_BIT (graph->direct_nodes, v->id);
1268                   v = v->next;
1269                 }
1270               while (v != NULL);
1271             }
1272           bitmap_set_bit (graph->address_taken, rhsvar);
1273         }
1274       else if (lhsvar > anything_id
1275                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1276         {
1277           /* x = y */
1278           add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1279           /* Implicitly, *x = *y */
1280           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar,
1281                                    FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1282         }
1283       else if (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0)
1284         {
1285           if (rhs.offset != 0)
1286             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhs.var);
1287           else if (lhs.offset != 0)
1288             RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhs.var);
1289         }
1290     }
1291 }
1292
1293 /* Build the constraint graph, adding successor edges.  */
1294
1295 static void
1296 build_succ_graph (void)
1297 {
1298   unsigned i, t;
1299   constraint_t c;
1300
1301   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
1302     {
1303       struct constraint_expr lhs;
1304       struct constraint_expr rhs;
1305       unsigned int lhsvar;
1306       unsigned int rhsvar;
1307
1308       if (!c)
1309         continue;
1310
1311       lhs = c->lhs;
1312       rhs = c->rhs;
1313       lhsvar = find (lhs.var);
1314       rhsvar = find (rhs.var);
1315
1316       if (lhs.type == DEREF)
1317         {
1318           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1319             add_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1320         }
1321       else if (rhs.type == DEREF)
1322         {
1323           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1324             add_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1325         }
1326       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1327         {
1328           /* x = &y */
1329           gcc_assert (find (rhs.var) == rhs.var);
1330           bitmap_set_bit (get_varinfo (lhsvar)->solution, rhsvar);
1331         }
1332       else if (lhsvar > anything_id
1333                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1334         {
1335           add_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1336         }
1337     }
1338
1339   /* Add edges from STOREDANYTHING to all non-direct nodes that can
1340      receive pointers.  */
1341   t = find (storedanything_id);
1342   for (i = integer_id + 1; i < FIRST_REF_NODE; ++i)
1343     {
1344       if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, i)
1345           && get_varinfo (i)->may_have_pointers)
1346         add_graph_edge (graph, find (i), t);
1347     }
1348
1349   /* Everything stored to ANYTHING also potentially escapes.  */
1350   add_graph_edge (graph, find (escaped_id), t);
1351 }
1352
1353
1354 /* Changed variables on the last iteration.  */
1355 static bitmap changed;
1356
1357 /* Strongly Connected Component visitation info.  */
1358
1359 struct scc_info
1360 {
1361   sbitmap visited;
1362   sbitmap deleted;
1363   unsigned int *dfs;
1364   unsigned int *node_mapping;
1365   int current_index;
1366   VEC(unsigned,heap) *scc_stack;
1367 };
1368
1369
1370 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH.
1371    SI is the SCC info to store the information in, and N is the id of current
1372    graph node we are processing.
1373
1374    This is Tarjan's strongly connected component finding algorithm, as
1375    modified by Nuutila to keep only non-root nodes on the stack.
1376    The algorithm can be found in "On finding the strongly connected
1377    connected components in a directed graph" by Esko Nuutila and Eljas
1378    Soisalon-Soininen, in Information Processing Letters volume 49,
1379    number 1, pages 9-14.  */
1380
1381 static void
1382 scc_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1383 {
1384   unsigned int i;
1385   bitmap_iterator bi;
1386   unsigned int my_dfs;
1387
1388   SET_BIT (si->visited, n);
1389   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1390   my_dfs = si->dfs[n];
1391
1392   /* Visit all the successors.  */
1393   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[n], 0, i, bi)
1394     {
1395       unsigned int w;
1396
1397       if (i > LAST_REF_NODE)
1398         break;
1399
1400       w = find (i);
1401       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1402         continue;
1403
1404       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1405         scc_visit (graph, si, w);
1406       {
1407         unsigned int t = find (w);
1408         unsigned int nnode = find (n);
1409         gcc_assert (nnode == n);
1410
1411         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1412           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1413       }
1414     }
1415
1416   /* See if any components have been identified.  */
1417   if (si->dfs[n] == my_dfs)
1418     {
1419       if (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) > 0
1420           && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1421         {
1422           bitmap scc = BITMAP_ALLOC (NULL);
1423           unsigned int lowest_node;
1424           bitmap_iterator bi;
1425
1426           bitmap_set_bit (scc, n);
1427
1428           while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
1429                  && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1430             {
1431               unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
1432
1433               bitmap_set_bit (scc, w);
1434             }
1435
1436           lowest_node = bitmap_first_set_bit (scc);
1437           gcc_assert (lowest_node < FIRST_REF_NODE);
1438
1439           /* Collapse the SCC nodes into a single node, and mark the
1440              indirect cycles.  */
1441           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (scc, 0, i, bi)
1442             {
1443               if (i < FIRST_REF_NODE)
1444                 {
1445                   if (unite (lowest_node, i))
1446                     unify_nodes (graph, lowest_node, i, false);
1447                 }
1448               else
1449                 {
1450                   unite (lowest_node, i);
1451                   graph->indirect_cycles[i - FIRST_REF_NODE] = lowest_node;
1452                 }
1453             }
1454         }
1455       SET_BIT (si->deleted, n);
1456     }
1457   else
1458     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
1459 }
1460
1461 /* Unify node FROM into node TO, updating the changed count if
1462    necessary when UPDATE_CHANGED is true.  */
1463
1464 static void
1465 unify_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to, unsigned int from,
1466              bool update_changed)
1467 {
1468
1469   gcc_assert (to != from && find (to) == to);
1470   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1471     fprintf (dump_file, "Unifying %s to %s\n",
1472              get_varinfo (from)->name,
1473              get_varinfo (to)->name);
1474
1475   if (update_changed)
1476     stats.unified_vars_dynamic++;
1477   else
1478     stats.unified_vars_static++;
1479
1480   merge_graph_nodes (graph, to, from);
1481   merge_node_constraints (graph, to, from);
1482
1483   /* Mark TO as changed if FROM was changed. If TO was already marked
1484      as changed, decrease the changed count.  */
1485
1486   if (update_changed
1487       && bitmap_bit_p (changed, from))
1488     {
1489       bitmap_clear_bit (changed, from);
1490       bitmap_set_bit (changed, to);
1491     }
1492   if (get_varinfo (from)->solution)
1493     {
1494       /* If the solution changes because of the merging, we need to mark
1495          the variable as changed.  */
1496       if (bitmap_ior_into (get_varinfo (to)->solution,
1497                            get_varinfo (from)->solution))
1498         {
1499           if (update_changed)
1500             bitmap_set_bit (changed, to);
1501         }
1502
1503       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->solution);
1504       if (get_varinfo (from)->oldsolution)
1505         BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->oldsolution);
1506
1507       if (stats.iterations > 0
1508           && get_varinfo (to)->oldsolution)
1509         BITMAP_FREE (get_varinfo (to)->oldsolution);
1510     }
1511   if (valid_graph_edge (graph, to, to))
1512     {
1513       if (graph->succs[to])
1514         bitmap_clear_bit (graph->succs[to], to);
1515     }
1516 }
1517
1518 /* Information needed to compute the topological ordering of a graph.  */
1519
1520 struct topo_info
1521 {
1522   /* sbitmap of visited nodes.  */
1523   sbitmap visited;
1524   /* Array that stores the topological order of the graph, *in
1525      reverse*.  */
1526   VEC(unsigned,heap) *topo_order;
1527 };
1528
1529
1530 /* Initialize and return a topological info structure.  */
1531
1532 static struct topo_info *
1533 init_topo_info (void)
1534 {
1535   size_t size = graph->size;
1536   struct topo_info *ti = XNEW (struct topo_info);
1537   ti->visited = sbitmap_alloc (size);
1538   sbitmap_zero (ti->visited);
1539   ti->topo_order = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1540   return ti;
1541 }
1542
1543
1544 /* Free the topological sort info pointed to by TI.  */
1545
1546 static void
1547 free_topo_info (struct topo_info *ti)
1548 {
1549   sbitmap_free (ti->visited);
1550   VEC_free (unsigned, heap, ti->topo_order);
1551   free (ti);
1552 }
1553
1554 /* Visit the graph in topological order, and store the order in the
1555    topo_info structure.  */
1556
1557 static void
1558 topo_visit (constraint_graph_t graph, struct topo_info *ti,
1559             unsigned int n)
1560 {
1561   bitmap_iterator bi;
1562   unsigned int j;
1563
1564   SET_BIT (ti->visited, n);
1565
1566   if (graph->succs[n])
1567     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->succs[n], 0, j, bi)
1568       {
1569         if (!TEST_BIT (ti->visited, j))
1570           topo_visit (graph, ti, j);
1571       }
1572
1573   VEC_safe_push (unsigned, heap, ti->topo_order, n);
1574 }
1575
1576 /* Process a constraint C that represents x = *(y + off), using DELTA as the
1577    starting solution for y.  */
1578
1579 static void
1580 do_sd_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c,
1581                   bitmap delta)
1582 {
1583   unsigned int lhs = c->lhs.var;
1584   bool flag = false;
1585   bitmap sol = get_varinfo (lhs)->solution;
1586   unsigned int j;
1587   bitmap_iterator bi;
1588   HOST_WIDE_INT roffset = c->rhs.offset;
1589
1590   /* Our IL does not allow this.  */
1591   gcc_assert (c->lhs.offset == 0);
1592
1593   /* If the solution of Y contains anything it is good enough to transfer
1594      this to the LHS.  */
1595   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1596     {
1597       flag |= bitmap_set_bit (sol, anything_id);
1598       goto done;
1599     }
1600
1601   /* If we do not know at with offset the rhs is dereferenced compute
1602      the reachability set of DELTA, conservatively assuming it is
1603      dereferenced at all valid offsets.  */
1604   if (roffset == UNKNOWN_OFFSET)
1605     {
1606       solution_set_expand (delta, delta);
1607       /* No further offset processing is necessary.  */
1608       roffset = 0;
1609     }
1610
1611   /* For each variable j in delta (Sol(y)), add
1612      an edge in the graph from j to x, and union Sol(j) into Sol(x).  */
1613   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1614     {
1615       varinfo_t v = get_varinfo (j);
1616       HOST_WIDE_INT fieldoffset = v->offset + roffset;
1617       unsigned int t;
1618
1619       if (v->is_full_var)
1620         fieldoffset = v->offset;
1621       else if (roffset != 0)
1622         v = first_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1623       /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1624       if (!v)
1625         continue;
1626
1627       do
1628         {
1629           t = find (v->id);
1630
1631           /* Adding edges from the special vars is pointless.
1632              They don't have sets that can change.  */
1633           if (get_varinfo (t)->is_special_var)
1634             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1635           /* Merging the solution from ESCAPED needlessly increases
1636              the set.  Use ESCAPED as representative instead.  */
1637           else if (v->id == escaped_id)
1638             flag |= bitmap_set_bit (sol, escaped_id);
1639           else if (v->may_have_pointers
1640                    && add_graph_edge (graph, lhs, t))
1641             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1642
1643           /* If the variable is not exactly at the requested offset
1644              we have to include the next one.  */
1645           if (v->offset == (unsigned HOST_WIDE_INT)fieldoffset
1646               || v->next == NULL)
1647             break;
1648
1649           v = v->next;
1650           fieldoffset = v->offset;
1651         }
1652       while (1);
1653     }
1654
1655 done:
1656   /* If the LHS solution changed, mark the var as changed.  */
1657   if (flag)
1658     {
1659       get_varinfo (lhs)->solution = sol;
1660       bitmap_set_bit (changed, lhs);
1661     }
1662 }
1663
1664 /* Process a constraint C that represents *(x + off) = y using DELTA
1665    as the starting solution for x.  */
1666
1667 static void
1668 do_ds_constraint (constraint_t c, bitmap delta)
1669 {
1670   unsigned int rhs = c->rhs.var;
1671   bitmap sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1672   unsigned int j;
1673   bitmap_iterator bi;
1674   HOST_WIDE_INT loff = c->lhs.offset;
1675   bool escaped_p = false;
1676
1677   /* Our IL does not allow this.  */
1678   gcc_assert (c->rhs.offset == 0);
1679
1680   /* If the solution of y contains ANYTHING simply use the ANYTHING
1681      solution.  This avoids needlessly increasing the points-to sets.  */
1682   if (bitmap_bit_p (sol, anything_id))
1683     sol = get_varinfo (find (anything_id))->solution;
1684
1685   /* If the solution for x contains ANYTHING we have to merge the
1686      solution of y into all pointer variables which we do via
1687      STOREDANYTHING.  */
1688   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1689     {
1690       unsigned t = find (storedanything_id);
1691       if (add_graph_edge (graph, t, rhs))
1692         {
1693           if (bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1694             bitmap_set_bit (changed, t);
1695         }
1696       return;
1697     }
1698
1699   /* If we do not know at with offset the rhs is dereferenced compute
1700      the reachability set of DELTA, conservatively assuming it is
1701      dereferenced at all valid offsets.  */
1702   if (loff == UNKNOWN_OFFSET)
1703     {
1704       solution_set_expand (delta, delta);
1705       loff = 0;
1706     }
1707
1708   /* For each member j of delta (Sol(x)), add an edge from y to j and
1709      union Sol(y) into Sol(j) */
1710   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1711     {
1712       varinfo_t v = get_varinfo (j);
1713       unsigned int t;
1714       HOST_WIDE_INT fieldoffset = v->offset + loff;
1715
1716       if (v->is_full_var)
1717         fieldoffset = v->offset;
1718       else if (loff != 0)
1719         v = first_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1720       /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1721       if (!v)
1722         continue;
1723
1724       do
1725         {
1726           if (v->may_have_pointers)
1727             {
1728               /* If v is a global variable then this is an escape point.  */
1729               if (v->is_global_var
1730                   && !escaped_p)
1731                 {
1732                   t = find (escaped_id);
1733                   if (add_graph_edge (graph, t, rhs)
1734                       && bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1735                     bitmap_set_bit (changed, t);
1736                   /* Enough to let rhs escape once.  */
1737                   escaped_p = true;
1738                 }
1739
1740               if (v->is_special_var)
1741                 break;
1742
1743               t = find (v->id);
1744               if (add_graph_edge (graph, t, rhs)
1745                   && bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1746                 bitmap_set_bit (changed, t);
1747             }
1748
1749           /* If the variable is not exactly at the requested offset
1750              we have to include the next one.  */
1751           if (v->offset == (unsigned HOST_WIDE_INT)fieldoffset
1752               || v->next == NULL)
1753             break;
1754
1755           v = v->next;
1756           fieldoffset = v->offset;
1757         }
1758       while (1);
1759     }
1760 }
1761
1762 /* Handle a non-simple (simple meaning requires no iteration),
1763    constraint (IE *x = &y, x = *y, *x = y, and x = y with offsets involved).  */
1764
1765 static void
1766 do_complex_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c, bitmap delta)
1767 {
1768   if (c->lhs.type == DEREF)
1769     {
1770       if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
1771         {
1772           gcc_unreachable();
1773         }
1774       else
1775         {
1776           /* *x = y */
1777           do_ds_constraint (c, delta);
1778         }
1779     }
1780   else if (c->rhs.type == DEREF)
1781     {
1782       /* x = *y */
1783       if (!(get_varinfo (c->lhs.var)->is_special_var))
1784         do_sd_constraint (graph, c, delta);
1785     }
1786   else
1787     {
1788       bitmap tmp;
1789       bitmap solution;
1790       bool flag = false;
1791
1792       gcc_assert (c->rhs.type == SCALAR && c->lhs.type == SCALAR);
1793       solution = get_varinfo (c->rhs.var)->solution;
1794       tmp = get_varinfo (c->lhs.var)->solution;
1795
1796       flag = set_union_with_increment (tmp, solution, c->rhs.offset);
1797
1798       if (flag)
1799         {
1800           get_varinfo (c->lhs.var)->solution = tmp;
1801           bitmap_set_bit (changed, c->lhs.var);
1802         }
1803     }
1804 }
1805
1806 /* Initialize and return a new SCC info structure.  */
1807
1808 static struct scc_info *
1809 init_scc_info (size_t size)
1810 {
1811   struct scc_info *si = XNEW (struct scc_info);
1812   size_t i;
1813
1814   si->current_index = 0;
1815   si->visited = sbitmap_alloc (size);
1816   sbitmap_zero (si->visited);
1817   si->deleted = sbitmap_alloc (size);
1818   sbitmap_zero (si->deleted);
1819   si->node_mapping = XNEWVEC (unsigned int, size);
1820   si->dfs = XCNEWVEC (unsigned int, size);
1821
1822   for (i = 0; i < size; i++)
1823     si->node_mapping[i] = i;
1824
1825   si->scc_stack = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1826   return si;
1827 }
1828
1829 /* Free an SCC info structure pointed to by SI */
1830
1831 static void
1832 free_scc_info (struct scc_info *si)
1833 {
1834   sbitmap_free (si->visited);
1835   sbitmap_free (si->deleted);
1836   free (si->node_mapping);
1837   free (si->dfs);
1838   VEC_free (unsigned, heap, si->scc_stack);
1839   free (si);
1840 }
1841
1842
1843 /* Find indirect cycles in GRAPH that occur, using strongly connected
1844    components, and note them in the indirect cycles map.
1845
1846    This technique comes from Ben Hardekopf and Calvin Lin,
1847    "It Pays to be Lazy: Fast and Accurate Pointer Analysis for Millions of
1848    Lines of Code", submitted to PLDI 2007.  */
1849
1850 static void
1851 find_indirect_cycles (constraint_graph_t graph)
1852 {
1853   unsigned int i;
1854   unsigned int size = graph->size;
1855   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
1856
1857   for (i = 0; i < MIN (LAST_REF_NODE, size); i ++ )
1858     if (!TEST_BIT (si->visited, i) && find (i) == i)
1859       scc_visit (graph, si, i);
1860
1861   free_scc_info (si);
1862 }
1863
1864 /* Compute a topological ordering for GRAPH, and store the result in the
1865    topo_info structure TI.  */
1866
1867 static void
1868 compute_topo_order (constraint_graph_t graph,
1869                     struct topo_info *ti)
1870 {
1871   unsigned int i;
1872   unsigned int size = graph->size;
1873
1874   for (i = 0; i != size; ++i)
1875     if (!TEST_BIT (ti->visited, i) && find (i) == i)
1876       topo_visit (graph, ti, i);
1877 }
1878
1879 /* Structure used to for hash value numbering of pointer equivalence
1880    classes.  */
1881
1882 typedef struct equiv_class_label
1883 {
1884   hashval_t hashcode;
1885   unsigned int equivalence_class;
1886   bitmap labels;
1887 } *equiv_class_label_t;
1888 typedef const struct equiv_class_label *const_equiv_class_label_t;
1889
1890 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->pointer equivalence
1891    classes.  */
1892 static htab_t pointer_equiv_class_table;
1893
1894 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->location equivalence
1895    classes.  */
1896 static htab_t location_equiv_class_table;
1897
1898 /* Hash function for a equiv_class_label_t */
1899
1900 static hashval_t
1901 equiv_class_label_hash (const void *p)
1902 {
1903   const_equiv_class_label_t const ecl = (const_equiv_class_label_t) p;
1904   return ecl->hashcode;
1905 }
1906
1907 /* Equality function for two equiv_class_label_t's.  */
1908
1909 static int
1910 equiv_class_label_eq (const void *p1, const void *p2)
1911 {
1912   const_equiv_class_label_t const eql1 = (const_equiv_class_label_t) p1;
1913   const_equiv_class_label_t const eql2 = (const_equiv_class_label_t) p2;
1914   return (eql1->hashcode == eql2->hashcode
1915           && bitmap_equal_p (eql1->labels, eql2->labels));
1916 }
1917
1918 /* Lookup a equivalence class in TABLE by the bitmap of LABELS it
1919    contains.  */
1920
1921 static unsigned int
1922 equiv_class_lookup (htab_t table, bitmap labels)
1923 {
1924   void **slot;
1925   struct equiv_class_label ecl;
1926
1927   ecl.labels = labels;
1928   ecl.hashcode = bitmap_hash (labels);
1929
1930   slot = htab_find_slot_with_hash (table, &ecl,
1931                                    ecl.hashcode, NO_INSERT);
1932   if (!slot)
1933     return 0;
1934   else
1935     return ((equiv_class_label_t) *slot)->equivalence_class;
1936 }
1937
1938
1939 /* Add an equivalence class named EQUIVALENCE_CLASS with labels LABELS
1940    to TABLE.  */
1941
1942 static void
1943 equiv_class_add (htab_t table, unsigned int equivalence_class,
1944                  bitmap labels)
1945 {
1946   void **slot;
1947   equiv_class_label_t ecl = XNEW (struct equiv_class_label);
1948
1949   ecl->labels = labels;
1950   ecl->equivalence_class = equivalence_class;
1951   ecl->hashcode = bitmap_hash (labels);
1952
1953   slot = htab_find_slot_with_hash (table, ecl,
1954                                    ecl->hashcode, INSERT);
1955   gcc_assert (!*slot);
1956   *slot = (void *) ecl;
1957 }
1958
1959 /* Perform offline variable substitution.
1960
1961    This is a worst case quadratic time way of identifying variables
1962    that must have equivalent points-to sets, including those caused by
1963    static cycles, and single entry subgraphs, in the constraint graph.
1964
1965    The technique is described in "Exploiting Pointer and Location
1966    Equivalence to Optimize Pointer Analysis. In the 14th International
1967    Static Analysis Symposium (SAS), August 2007."  It is known as the
1968    "HU" algorithm, and is equivalent to value numbering the collapsed
1969    constraint graph including evaluating unions.
1970
1971    The general method of finding equivalence classes is as follows:
1972    Add fake nodes (REF nodes) and edges for *a = b and a = *b constraints.
1973    Initialize all non-REF nodes to be direct nodes.
1974    For each constraint a = a U {b}, we set pts(a) = pts(a) u {fresh
1975    variable}
1976    For each constraint containing the dereference, we also do the same
1977    thing.
1978
1979    We then compute SCC's in the graph and unify nodes in the same SCC,
1980    including pts sets.
1981
1982    For each non-collapsed node x:
1983     Visit all unvisited explicit incoming edges.
1984     Ignoring all non-pointers, set pts(x) = Union of pts(a) for y
1985     where y->x.
1986     Lookup the equivalence class for pts(x).
1987      If we found one, equivalence_class(x) = found class.
1988      Otherwise, equivalence_class(x) = new class, and new_class is
1989     added to the lookup table.
1990
1991    All direct nodes with the same equivalence class can be replaced
1992    with a single representative node.
1993    All unlabeled nodes (label == 0) are not pointers and all edges
1994    involving them can be eliminated.
1995    We perform these optimizations during rewrite_constraints
1996
1997    In addition to pointer equivalence class finding, we also perform
1998    location equivalence class finding.  This is the set of variables
1999    that always appear together in points-to sets.  We use this to
2000    compress the size of the points-to sets.  */
2001
2002 /* Current maximum pointer equivalence class id.  */
2003 static int pointer_equiv_class;
2004
2005 /* Current maximum location equivalence class id.  */
2006 static int location_equiv_class;
2007
2008 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH,
2009    and label it's nodes with DFS numbers.  */
2010
2011 static void
2012 condense_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
2013 {
2014   unsigned int i;
2015   bitmap_iterator bi;
2016   unsigned int my_dfs;
2017
2018   gcc_assert (si->node_mapping[n] == n);
2019   SET_BIT (si->visited, n);
2020   si->dfs[n] = si->current_index ++;
2021   my_dfs = si->dfs[n];
2022
2023   /* Visit all the successors.  */
2024   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2025     {
2026       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2027
2028       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
2029         continue;
2030
2031       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2032         condense_visit (graph, si, w);
2033       {
2034         unsigned int t = si->node_mapping[w];
2035         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
2036         gcc_assert (nnode == n);
2037
2038         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
2039           si->dfs[n] = si->dfs[t];
2040       }
2041     }
2042
2043   /* Visit all the implicit predecessors.  */
2044   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->implicit_preds[n], 0, i, bi)
2045     {
2046       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2047
2048       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
2049         continue;
2050
2051       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2052         condense_visit (graph, si, w);
2053       {
2054         unsigned int t = si->node_mapping[w];
2055         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
2056         gcc_assert (nnode == n);
2057
2058         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
2059           si->dfs[n] = si->dfs[t];
2060       }
2061     }
2062
2063   /* See if any components have been identified.  */
2064   if (si->dfs[n] == my_dfs)
2065     {
2066       while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
2067              && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
2068         {
2069           unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
2070           si->node_mapping[w] = n;
2071
2072           if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, w))
2073             RESET_BIT (graph->direct_nodes, n);
2074
2075           /* Unify our nodes.  */
2076           if (graph->preds[w])
2077             {
2078               if (!graph->preds[n])
2079                 graph->preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2080               bitmap_ior_into (graph->preds[n], graph->preds[w]);
2081             }
2082           if (graph->implicit_preds[w])
2083             {
2084               if (!graph->implicit_preds[n])
2085                 graph->implicit_preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2086               bitmap_ior_into (graph->implicit_preds[n],
2087                                graph->implicit_preds[w]);
2088             }
2089           if (graph->points_to[w])
2090             {
2091               if (!graph->points_to[n])
2092                 graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2093               bitmap_ior_into (graph->points_to[n],
2094                                graph->points_to[w]);
2095             }
2096         }
2097       SET_BIT (si->deleted, n);
2098     }
2099   else
2100     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
2101 }
2102
2103 /* Label pointer equivalences.  */
2104
2105 static void
2106 label_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
2107 {
2108   unsigned int i;
2109   bitmap_iterator bi;
2110   SET_BIT (si->visited, n);
2111
2112   if (!graph->points_to[n])
2113     graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2114
2115   /* Label and union our incoming edges's points to sets.  */
2116   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2117     {
2118       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2119       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2120         label_visit (graph, si, w);
2121
2122       /* Skip unused edges  */
2123       if (w == n || graph->pointer_label[w] == 0)
2124         continue;
2125
2126       if (graph->points_to[w])
2127         bitmap_ior_into(graph->points_to[n], graph->points_to[w]);
2128     }
2129   /* Indirect nodes get fresh variables.  */
2130   if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, n))
2131     bitmap_set_bit (graph->points_to[n], FIRST_REF_NODE + n);
2132
2133   if (!bitmap_empty_p (graph->points_to[n]))
2134     {
2135       unsigned int label = equiv_class_lookup (pointer_equiv_class_table,
2136                                                graph->points_to[n]);
2137       if (!label)
2138         {
2139           label = pointer_equiv_class++;
2140           equiv_class_add (pointer_equiv_class_table,
2141                            label, graph->points_to[n]);
2142         }
2143       graph->pointer_label[n] = label;
2144     }
2145 }
2146
2147 /* Perform offline variable substitution, discovering equivalence
2148    classes, and eliminating non-pointer variables.  */
2149
2150 static struct scc_info *
2151 perform_var_substitution (constraint_graph_t graph)
2152 {
2153   unsigned int i;
2154   unsigned int size = graph->size;
2155   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
2156
2157   bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2158   pointer_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2159                                            equiv_class_label_eq, free);
2160   location_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2161                                             equiv_class_label_eq, free);
2162   pointer_equiv_class = 1;
2163   location_equiv_class = 1;
2164
2165   /* Condense the nodes, which means to find SCC's, count incoming
2166      predecessors, and unite nodes in SCC's.  */
2167   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2168     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2169       condense_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2170
2171   sbitmap_zero (si->visited);
2172   /* Actually the label the nodes for pointer equivalences  */
2173   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2174     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2175       label_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2176
2177   /* Calculate location equivalence labels.  */
2178   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2179     {
2180       bitmap pointed_by;
2181       bitmap_iterator bi;
2182       unsigned int j;
2183       unsigned int label;
2184
2185       if (!graph->pointed_by[i])
2186         continue;
2187       pointed_by = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
2188
2189       /* Translate the pointed-by mapping for pointer equivalence
2190          labels.  */
2191       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->pointed_by[i], 0, j, bi)
2192         {
2193           bitmap_set_bit (pointed_by,
2194                           graph->pointer_label[si->node_mapping[j]]);
2195         }
2196       /* The original pointed_by is now dead.  */
2197       BITMAP_FREE (graph->pointed_by[i]);
2198
2199       /* Look up the location equivalence label if one exists, or make
2200          one otherwise.  */
2201       label = equiv_class_lookup (location_equiv_class_table,
2202                                   pointed_by);
2203       if (label == 0)
2204         {
2205           label = location_equiv_class++;
2206           equiv_class_add (location_equiv_class_table,
2207                            label, pointed_by);
2208         }
2209       else
2210         {
2211           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2212             fprintf (dump_file, "Found location equivalence for node %s\n",
2213                      get_varinfo (i)->name);
2214           BITMAP_FREE (pointed_by);
2215         }
2216       graph->loc_label[i] = label;
2217
2218     }
2219
2220   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2221     for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2222       {
2223         bool direct_node = TEST_BIT (graph->direct_nodes, i);
2224         fprintf (dump_file,
2225                  "Equivalence classes for %s node id %d:%s are pointer: %d"
2226                  ", location:%d\n",
2227                  direct_node ? "Direct node" : "Indirect node", i,
2228                  get_varinfo (i)->name,
2229                  graph->pointer_label[si->node_mapping[i]],
2230                  graph->loc_label[si->node_mapping[i]]);
2231       }
2232
2233   /* Quickly eliminate our non-pointer variables.  */
2234
2235   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2236     {
2237       unsigned int node = si->node_mapping[i];
2238
2239       if (graph->pointer_label[node] == 0)
2240         {
2241           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2242             fprintf (dump_file,
2243                      "%s is a non-pointer variable, eliminating edges.\n",
2244                      get_varinfo (node)->name);
2245           stats.nonpointer_vars++;
2246           clear_edges_for_node (graph, node);
2247         }
2248     }
2249
2250   return si;
2251 }
2252
2253 /* Free information that was only necessary for variable
2254    substitution.  */
2255
2256 static void
2257 free_var_substitution_info (struct scc_info *si)
2258 {
2259   free_scc_info (si);
2260   free (graph->pointer_label);
2261   free (graph->loc_label);
2262   free (graph->pointed_by);
2263   free (graph->points_to);
2264   free (graph->eq_rep);
2265   sbitmap_free (graph->direct_nodes);
2266   htab_delete (pointer_equiv_class_table);
2267   htab_delete (location_equiv_class_table);
2268   bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2269 }
2270
2271 /* Return an existing node that is equivalent to NODE, which has
2272    equivalence class LABEL, if one exists.  Return NODE otherwise.  */
2273
2274 static unsigned int
2275 find_equivalent_node (constraint_graph_t graph,
2276                       unsigned int node, unsigned int label)
2277 {
2278   /* If the address version of this variable is unused, we can
2279      substitute it for anything else with the same label.
2280      Otherwise, we know the pointers are equivalent, but not the
2281      locations, and we can unite them later.  */
2282
2283   if (!bitmap_bit_p (graph->address_taken, node))
2284     {
2285       gcc_assert (label < graph->size);
2286
2287       if (graph->eq_rep[label] != -1)
2288         {
2289           /* Unify the two variables since we know they are equivalent.  */
2290           if (unite (graph->eq_rep[label], node))
2291             unify_nodes (graph, graph->eq_rep[label], node, false);
2292           return graph->eq_rep[label];
2293         }
2294       else
2295         {
2296           graph->eq_rep[label] = node;
2297           graph->pe_rep[label] = node;
2298         }
2299     }
2300   else
2301     {
2302       gcc_assert (label < graph->size);
2303       graph->pe[node] = label;
2304       if (graph->pe_rep[label] == -1)
2305         graph->pe_rep[label] = node;
2306     }
2307
2308   return node;
2309 }
2310
2311 /* Unite pointer equivalent but not location equivalent nodes in
2312    GRAPH.  This may only be performed once variable substitution is
2313    finished.  */
2314
2315 static void
2316 unite_pointer_equivalences (constraint_graph_t graph)
2317 {
2318   unsigned int i;
2319
2320   /* Go through the pointer equivalences and unite them to their
2321      representative, if they aren't already.  */
2322   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2323     {
2324       unsigned int label = graph->pe[i];
2325       if (label)
2326         {
2327           int label_rep = graph->pe_rep[label];
2328
2329           if (label_rep == -1)
2330             continue;
2331
2332           label_rep = find (label_rep);
2333           if (label_rep >= 0 && unite (label_rep, find (i)))
2334             unify_nodes (graph, label_rep, i, false);
2335         }
2336     }
2337 }
2338
2339 /* Move complex constraints to the GRAPH nodes they belong to.  */
2340
2341 static void
2342 move_complex_constraints (constraint_graph_t graph)
2343 {
2344   int i;
2345   constraint_t c;
2346
2347   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
2348     {
2349       if (c)
2350         {
2351           struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2352           struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2353
2354           if (lhs.type == DEREF)
2355             {
2356               insert_into_complex (graph, lhs.var, c);
2357             }
2358           else if (rhs.type == DEREF)
2359             {
2360               if (!(get_varinfo (lhs.var)->is_special_var))
2361                 insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2362             }
2363           else if (rhs.type != ADDRESSOF && lhs.var > anything_id
2364                    && (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0))
2365             {
2366               insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2367             }
2368         }
2369     }
2370 }
2371
2372
2373 /* Optimize and rewrite complex constraints while performing
2374    collapsing of equivalent nodes.  SI is the SCC_INFO that is the
2375    result of perform_variable_substitution.  */
2376
2377 static void
2378 rewrite_constraints (constraint_graph_t graph,
2379                      struct scc_info *si)
2380 {
2381   int i;
2382   unsigned int j;
2383   constraint_t c;
2384
2385   for (j = 0; j < graph->size; j++)
2386     gcc_assert (find (j) == j);
2387
2388   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
2389     {
2390       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2391       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2392       unsigned int lhsvar = find (lhs.var);
2393       unsigned int rhsvar = find (rhs.var);
2394       unsigned int lhsnode, rhsnode;
2395       unsigned int lhslabel, rhslabel;
2396
2397       lhsnode = si->node_mapping[lhsvar];
2398       rhsnode = si->node_mapping[rhsvar];
2399       lhslabel = graph->pointer_label[lhsnode];
2400       rhslabel = graph->pointer_label[rhsnode];
2401
2402       /* See if it is really a non-pointer variable, and if so, ignore
2403          the constraint.  */
2404       if (lhslabel == 0)
2405         {
2406           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2407             {
2408
2409               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2410                        "ignoring constraint:",
2411                        get_varinfo (lhs.var)->name);
2412               dump_constraint (dump_file, c);
2413               fprintf (dump_file, "\n");
2414             }
2415           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2416           continue;
2417         }
2418
2419       if (rhslabel == 0)
2420         {
2421           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2422             {
2423
2424               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2425                        "ignoring constraint:",
2426                        get_varinfo (rhs.var)->name);
2427               dump_constraint (dump_file, c);
2428               fprintf (dump_file, "\n");
2429             }
2430           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2431           continue;
2432         }
2433
2434       lhsvar = find_equivalent_node (graph, lhsvar, lhslabel);
2435       rhsvar = find_equivalent_node (graph, rhsvar, rhslabel);
2436       c->lhs.var = lhsvar;
2437       c->rhs.var = rhsvar;
2438
2439     }
2440 }
2441
2442 /* Eliminate indirect cycles involving NODE.  Return true if NODE was
2443    part of an SCC, false otherwise.  */
2444
2445 static bool
2446 eliminate_indirect_cycles (unsigned int node)
2447 {
2448   if (graph->indirect_cycles[node] != -1
2449       && !bitmap_empty_p (get_varinfo (node)->solution))
2450     {
2451       unsigned int i;
2452       VEC(unsigned,heap) *queue = NULL;
2453       int queuepos;
2454       unsigned int to = find (graph->indirect_cycles[node]);
2455       bitmap_iterator bi;
2456
2457       /* We can't touch the solution set and call unify_nodes
2458          at the same time, because unify_nodes is going to do
2459          bitmap unions into it. */
2460
2461       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (get_varinfo (node)->solution, 0, i, bi)
2462         {
2463           if (find (i) == i && i != to)
2464             {
2465               if (unite (to, i))
2466                 VEC_safe_push (unsigned, heap, queue, i);
2467             }
2468         }
2469
2470       for (queuepos = 0;
2471            VEC_iterate (unsigned, queue, queuepos, i);
2472            queuepos++)
2473         {
2474           unify_nodes (graph, to, i, true);
2475         }
2476       VEC_free (unsigned, heap, queue);
2477       return true;
2478     }
2479   return false;
2480 }
2481
2482 /* Solve the constraint graph GRAPH using our worklist solver.
2483    This is based on the PW* family of solvers from the "Efficient Field
2484    Sensitive Pointer Analysis for C" paper.
2485    It works by iterating over all the graph nodes, processing the complex
2486    constraints and propagating the copy constraints, until everything stops
2487    changed.  This corresponds to steps 6-8 in the solving list given above.  */
2488
2489 static void
2490 solve_graph (constraint_graph_t graph)
2491 {
2492   unsigned int size = graph->size;
2493   unsigned int i;
2494   bitmap pts;
2495
2496   changed = BITMAP_ALLOC (NULL);
2497
2498   /* Mark all initial non-collapsed nodes as changed.  */
2499   for (i = 0; i < size; i++)
2500     {
2501       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
2502       if (find (i) == i && !bitmap_empty_p (ivi->solution)
2503           && ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
2504               || VEC_length (constraint_t, graph->complex[i]) > 0))
2505         bitmap_set_bit (changed, i);
2506     }
2507
2508   /* Allocate a bitmap to be used to store the changed bits.  */
2509   pts = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
2510
2511   while (!bitmap_empty_p (changed))
2512     {
2513       unsigned int i;
2514       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
2515       stats.iterations++;
2516
2517       bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2518
2519       compute_topo_order (graph, ti);
2520
2521       while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
2522         {
2523
2524           i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
2525
2526           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
2527           if (find (i) != i)
2528             continue;
2529
2530           /* In certain indirect cycle cases, we may merge this
2531              variable to another.  */
2532           if (eliminate_indirect_cycles (i) && find (i) != i)
2533             continue;
2534
2535           /* If the node has changed, we need to process the
2536              complex constraints and outgoing edges again.  */
2537           if (bitmap_clear_bit (changed, i))
2538             {
2539               unsigned int j;
2540               constraint_t c;
2541               bitmap solution;
2542               VEC(constraint_t,heap) *complex = graph->complex[i];
2543               varinfo_t vi = get_varinfo (i);
2544               bool solution_empty;
2545
2546               /* Compute the changed set of solution bits.  */
2547               if (vi->oldsolution)
2548                 bitmap_and_compl (pts, vi->solution, vi->oldsolution);
2549               else
2550                 bitmap_copy (pts, vi->solution);
2551
2552               if (bitmap_empty_p (pts))
2553                 continue;
2554
2555               if (vi->oldsolution)
2556                 bitmap_ior_into (vi->oldsolution, pts);
2557               else
2558                 {
2559                   vi->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
2560                   bitmap_copy (vi->oldsolution, pts);
2561                 }
2562
2563               solution = vi->solution;
2564               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2565
2566               /* Process the complex constraints */
2567               FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, complex, j, c)
2568                 {
2569                   /* XXX: This is going to unsort the constraints in
2570                      some cases, which will occasionally add duplicate
2571                      constraints during unification.  This does not
2572                      affect correctness.  */
2573                   c->lhs.var = find (c->lhs.var);
2574                   c->rhs.var = find (c->rhs.var);
2575
2576                   /* The only complex constraint that can change our
2577                      solution to non-empty, given an empty solution,
2578                      is a constraint where the lhs side is receiving
2579                      some set from elsewhere.  */
2580                   if (!solution_empty || c->lhs.type != DEREF)
2581                     do_complex_constraint (graph, c, pts);
2582                 }
2583
2584               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2585
2586               if (!solution_empty)
2587                 {
2588                   bitmap_iterator bi;
2589                   unsigned eff_escaped_id = find (escaped_id);
2590
2591                   /* Propagate solution to all successors.  */
2592                   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i],
2593                                                 0, j, bi)
2594                     {
2595                       bitmap tmp;
2596                       bool flag;
2597
2598                       unsigned int to = find (j);
2599                       tmp = get_varinfo (to)->solution;
2600                       flag = false;
2601
2602                       /* Don't try to propagate to ourselves.  */
2603                       if (to == i)
2604                         continue;
2605
2606                       /* If we propagate from ESCAPED use ESCAPED as
2607                          placeholder.  */
2608                       if (i == eff_escaped_id)
2609                         flag = bitmap_set_bit (tmp, escaped_id);
2610                       else
2611                         flag = set_union_with_increment (tmp, pts, 0);
2612
2613                       if (flag)
2614                         {
2615                           get_varinfo (to)->solution = tmp;
2616                           bitmap_set_bit (changed, to);
2617                         }
2618                     }
2619                 }
2620             }
2621         }
2622       free_topo_info (ti);
2623       bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2624     }
2625
2626   BITMAP_FREE (pts);
2627   BITMAP_FREE (changed);
2628   bitmap_obstack_release (&oldpta_obstack);
2629 }
2630
2631 /* Map from trees to variable infos.  */
2632 static struct pointer_map_t *vi_for_tree;
2633
2634
2635 /* Insert ID as the variable id for tree T in the vi_for_tree map.  */
2636
2637 static void
2638 insert_vi_for_tree (tree t, varinfo_t vi)
2639 {
2640   void **slot = pointer_map_insert (vi_for_tree, t);
2641   gcc_assert (vi);
2642   gcc_assert (*slot == NULL);
2643   *slot = vi;
2644 }
2645
2646 /* Find the variable info for tree T in VI_FOR_TREE.  If T does not
2647    exist in the map, return NULL, otherwise, return the varinfo we found.  */
2648
2649 static varinfo_t
2650 lookup_vi_for_tree (tree t)
2651 {
2652   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2653   if (slot == NULL)
2654     return NULL;
2655
2656   return (varinfo_t) *slot;
2657 }
2658
2659 /* Return a printable name for DECL  */
2660
2661 static const char *
2662 alias_get_name (tree decl)
2663 {
2664   const char *res;
2665   char *temp;
2666   int num_printed = 0;
2667
2668   if (DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (decl))
2669     res = IDENTIFIER_POINTER (DECL_ASSEMBLER_NAME (decl));
2670   else
2671     res= get_name (decl);
2672   if (res != NULL)
2673     return res;
2674
2675   res = "NULL";
2676   if (!dump_file)
2677     return res;
2678
2679   if (TREE_CODE (decl) == SSA_NAME)
2680     {
2681       num_printed = asprintf (&temp, "%s_%u",
2682                               alias_get_name (SSA_NAME_VAR (decl)),
2683                               SSA_NAME_VERSION (decl));
2684     }
2685   else if (DECL_P (decl))
2686     {
2687       num_printed = asprintf (&temp, "D.%u", DECL_UID (decl));
2688     }
2689   if (num_printed > 0)
2690     {
2691       res = ggc_strdup (temp);
2692       free (temp);
2693     }
2694   return res;
2695 }
2696
2697 /* Find the variable id for tree T in the map.
2698    If T doesn't exist in the map, create an entry for it and return it.  */
2699
2700 static varinfo_t
2701 get_vi_for_tree (tree t)
2702 {
2703   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2704   if (slot == NULL)
2705     return get_varinfo (create_variable_info_for (t, alias_get_name (t)));
2706
2707   return (varinfo_t) *slot;
2708 }
2709
2710 /* Get a scalar constraint expression for a new temporary variable.  */
2711
2712 static struct constraint_expr
2713 new_scalar_tmp_constraint_exp (const char *name)
2714 {
2715   struct constraint_expr tmp;
2716   varinfo_t vi;
2717
2718   vi = new_var_info (NULL_TREE, name);
2719   vi->offset = 0;
2720   vi->size = -1;
2721   vi->fullsize = -1;
2722   vi->is_full_var = 1;
2723
2724   tmp.var = vi->id;
2725   tmp.type = SCALAR;
2726   tmp.offset = 0;
2727
2728   return tmp;
2729 }
2730
2731 /* Get a constraint expression vector from an SSA_VAR_P node.
2732    If address_p is true, the result will be taken its address of.  */
2733
2734 static void
2735 get_constraint_for_ssa_var (tree t, VEC(ce_s, heap) **results, bool address_p)
2736 {
2737   struct constraint_expr cexpr;
2738   varinfo_t vi;
2739
2740   /* We allow FUNCTION_DECLs here even though it doesn't make much sense.  */
2741   gcc_assert (SSA_VAR_P (t) || DECL_P (t));
2742
2743   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
2744      decl.  */
2745   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME
2746       && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == PARM_DECL
2747           || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == RESULT_DECL)
2748       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
2749     {
2750       get_constraint_for_ssa_var (SSA_NAME_VAR (t), results, address_p);
2751       return;
2752     }
2753
2754   /* For global variables resort to the alias target.  */
2755   if (TREE_CODE (t) == VAR_DECL
2756       && (TREE_STATIC (t) || DECL_EXTERNAL (t)))
2757     {
2758       struct varpool_node *node = varpool_get_node (t);
2759       if (node && node->alias)
2760         {
2761           node = varpool_variable_node (node, NULL);
2762           t = node->decl;
2763         }
2764     }
2765
2766   vi = get_vi_for_tree (t);
2767   cexpr.var = vi->id;
2768   cexpr.type = SCALAR;
2769   cexpr.offset = 0;
2770   /* If we determine the result is "anything", and we know this is readonly,
2771      say it points to readonly memory instead.  */
2772   if (cexpr.var == anything_id && TREE_READONLY (t))
2773     {
2774       gcc_unreachable ();
2775       cexpr.type = ADDRESSOF;
2776       cexpr.var = readonly_id;
2777     }
2778
2779   /* If we are not taking the address of the constraint expr, add all
2780      sub-fiels of the variable as well.  */
2781   if (!address_p
2782       && !vi->is_full_var)
2783     {
2784       for (; vi; vi = vi->next)
2785         {
2786           cexpr.var = vi->id;
2787           VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2788         }
2789       return;
2790     }
2791
2792   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2793 }
2794
2795 /* Process constraint T, performing various simplifications and then
2796    adding it to our list of overall constraints.  */
2797
2798 static void
2799 process_constraint (constraint_t t)
2800 {
2801   struct constraint_expr rhs = t->rhs;
2802   struct constraint_expr lhs = t->lhs;
2803
2804   gcc_assert (rhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2805   gcc_assert (lhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2806
2807   /* If we didn't get any useful constraint from the lhs we get
2808      &ANYTHING as fallback from get_constraint_for.  Deal with
2809      it here by turning it into *ANYTHING.  */
2810   if (lhs.type == ADDRESSOF
2811       && lhs.var == anything_id)
2812     lhs.type = DEREF;
2813
2814   /* ADDRESSOF on the lhs is invalid.  */
2815   gcc_assert (lhs.type != ADDRESSOF);
2816
2817   /* We shouldn't add constraints from things that cannot have pointers.
2818      It's not completely trivial to avoid in the callers, so do it here.  */
2819   if (rhs.type != ADDRESSOF
2820       && !get_varinfo (rhs.var)->may_have_pointers)
2821     return;
2822
2823   /* Likewise adding to the solution of a non-pointer var isn't useful.  */
2824   if (!get_varinfo (lhs.var)->may_have_pointers)
2825     return;
2826
2827   /* This can happen in our IR with things like n->a = *p */
2828   if (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF && rhs.var != anything_id)
2829     {
2830       /* Split into tmp = *rhs, *lhs = tmp */
2831       struct constraint_expr tmplhs;
2832       tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("doubledereftmp");
2833       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2834       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2835     }
2836   else if (rhs.type == ADDRESSOF && lhs.type == DEREF)
2837     {
2838       /* Split into tmp = &rhs, *lhs = tmp */
2839       struct constraint_expr tmplhs;
2840       tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("derefaddrtmp");
2841       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2842       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2843     }
2844   else
2845     {
2846       gcc_assert (rhs.type != ADDRESSOF || rhs.offset == 0);
2847       VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, t);
2848     }
2849 }
2850
2851
2852 /* Return the position, in bits, of FIELD_DECL from the beginning of its
2853    structure.  */
2854
2855 static HOST_WIDE_INT
2856 bitpos_of_field (const tree fdecl)
2857 {
2858   if (!host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl), 0)
2859       || !host_integerp (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl), 0))
2860     return -1;
2861
2862   return (TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl)) * BITS_PER_UNIT
2863           + TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl)));
2864 }
2865
2866
2867 /* Get constraint expressions for offsetting PTR by OFFSET.  Stores the
2868    resulting constraint expressions in *RESULTS.  */
2869
2870 static void
2871 get_constraint_for_ptr_offset (tree ptr, tree offset,
2872                                VEC (ce_s, heap) **results)
2873 {
2874   struct constraint_expr c;
2875   unsigned int j, n;
2876   HOST_WIDE_INT rhsoffset;
2877
2878   /* If we do not do field-sensitive PTA adding offsets to pointers
2879      does not change the points-to solution.  */
2880   if (!use_field_sensitive)
2881     {
2882       get_constraint_for_rhs (ptr, results);
2883       return;
2884     }
2885
2886   /* If the offset is not a non-negative integer constant that fits
2887      in a HOST_WIDE_INT, we have to fall back to a conservative
2888      solution which includes all sub-fields of all pointed-to
2889      variables of ptr.  */
2890   if (offset == NULL_TREE
2891       || TREE_CODE (offset) != INTEGER_CST)
2892     rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2893   else
2894     {
2895       /* Sign-extend the offset.  */
2896       double_int soffset
2897         = double_int_sext (tree_to_double_int (offset),
2898                            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (offset)));
2899       if (!double_int_fits_in_shwi_p (soffset))
2900         rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2901       else
2902         {
2903           /* Make sure the bit-offset also fits.  */
2904           HOST_WIDE_INT rhsunitoffset = soffset.low;
2905           rhsoffset = rhsunitoffset * BITS_PER_UNIT;
2906           if (rhsunitoffset != rhsoffset / BITS_PER_UNIT)
2907             rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2908         }
2909     }
2910
2911   get_constraint_for_rhs (ptr, results);
2912   if (rhsoffset == 0)
2913     return;
2914
2915   /* As we are eventually appending to the solution do not use
2916      VEC_iterate here.  */
2917   n = VEC_length (ce_s, *results);
2918   for (j = 0; j < n; j++)
2919     {
2920       varinfo_t curr;
2921       c = *VEC_index (ce_s, *results, j);
2922       curr = get_varinfo (c.var);
2923
2924       if (c.type == ADDRESSOF
2925           /* If this varinfo represents a full variable just use it.  */
2926           && curr->is_full_var)
2927         c.offset = 0;
2928       else if (c.type == ADDRESSOF
2929                /* If we do not know the offset add all subfields.  */
2930                && rhsoffset == UNKNOWN_OFFSET)
2931         {
2932           varinfo_t temp = lookup_vi_for_tree (curr->decl);
2933           do
2934             {
2935               struct constraint_expr c2;
2936               c2.var = temp->id;
2937               c2.type = ADDRESSOF;
2938               c2.offset = 0;
2939               if (c2.var != c.var)
2940                 VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &c2);
2941               temp = temp->next;
2942             }
2943           while (temp);
2944         }
2945       else if (c.type == ADDRESSOF)
2946         {
2947           varinfo_t temp;
2948           unsigned HOST_WIDE_INT offset = curr->offset + rhsoffset;
2949
2950           /* Search the sub-field which overlaps with the
2951              pointed-to offset.  If the result is outside of the variable
2952              we have to provide a conservative result, as the variable is
2953              still reachable from the resulting pointer (even though it
2954              technically cannot point to anything).  The last and first
2955              sub-fields are such conservative results.
2956              ???  If we always had a sub-field for &object + 1 then
2957              we could represent this in a more precise way.  */
2958           if (rhsoffset < 0
2959               && curr->offset < offset)
2960             offset = 0;
2961           temp = first_or_preceding_vi_for_offset (curr, offset);
2962
2963           /* If the found variable is not exactly at the pointed to
2964              result, we have to include the next variable in the
2965              solution as well.  Otherwise two increments by offset / 2
2966              do not result in the same or a conservative superset
2967              solution.  */
2968           if (temp->offset != offset
2969               && temp->next != NULL)
2970             {
2971               struct constraint_expr c2;
2972               c2.var = temp->next->id;
2973               c2.type = ADDRESSOF;
2974               c2.offset = 0;
2975               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &c2);
2976             }
2977           c.var = temp->id;
2978           c.offset = 0;
2979         }
2980       else
2981         c.offset = rhsoffset;
2982
2983       VEC_replace (ce_s, *results, j, &c);
2984     }
2985 }
2986
2987
2988 /* Given a COMPONENT_REF T, return the constraint_expr vector for it.
2989    If address_p is true the result will be taken its address of.
2990    If lhs_p is true then the constraint expression is assumed to be used
2991    as the lhs.  */
2992
2993 static void
2994 get_constraint_for_component_ref (tree t, VEC(ce_s, heap) **results,
2995                                   bool address_p, bool lhs_p)
2996 {
2997   tree orig_t = t;
2998   HOST_WIDE_INT bitsize = -1;
2999   HOST_WIDE_INT bitmaxsize = -1;
3000   HOST_WIDE_INT bitpos;
3001   tree forzero;
3002   struct constraint_expr *result;
3003
3004   /* Some people like to do cute things like take the address of
3005      &0->a.b */
3006   forzero = t;
3007   while (handled_component_p (forzero)
3008          || INDIRECT_REF_P (forzero)
3009          || TREE_CODE (forzero) == MEM_REF)
3010     forzero = TREE_OPERAND (forzero, 0);
3011
3012   if (CONSTANT_CLASS_P (forzero) && integer_zerop (forzero))
3013     {
3014       struct constraint_expr temp;
3015
3016       temp.offset = 0;
3017       temp.var = integer_id;
3018       temp.type = SCALAR;
3019       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3020       return;
3021     }
3022
3023   /* Handle type-punning through unions.  If we are extracting a pointer
3024      from a union via a possibly type-punning access that pointer
3025      points to anything, similar to a conversion of an integer to
3026      a pointer.  */
3027   if (!lhs_p)
3028     {
3029       tree u;
3030       for (u = t;
3031            TREE_CODE (u) == COMPONENT_REF || TREE_CODE (u) == ARRAY_REF;
3032            u = TREE_OPERAND (u, 0))
3033         if (TREE_CODE (u) == COMPONENT_REF
3034             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (u, 0))) == UNION_TYPE)
3035           {
3036             struct constraint_expr temp;
3037
3038             temp.offset = 0;
3039             temp.var = anything_id;
3040             temp.type = ADDRESSOF;
3041             VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3042             return;
3043           }
3044     }
3045
3046   t = get_ref_base_and_extent (t, &bitpos, &bitsize, &bitmaxsize);
3047
3048   /* Pretend to take the address of the base, we'll take care of
3049      adding the required subset of sub-fields below.  */
3050   get_constraint_for_1 (t, results, true, lhs_p);
3051   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 1);
3052   result = VEC_last (ce_s, *results);
3053
3054   if (result->type == SCALAR
3055       && get_varinfo (result->var)->is_full_var)
3056     /* For single-field vars do not bother about the offset.  */
3057     result->offset = 0;
3058   else if (result->type == SCALAR)
3059     {
3060       /* In languages like C, you can access one past the end of an
3061          array.  You aren't allowed to dereference it, so we can
3062          ignore this constraint. When we handle pointer subtraction,
3063          we may have to do something cute here.  */
3064
3065       if ((unsigned HOST_WIDE_INT)bitpos < get_varinfo (result->var)->fullsize
3066           && bitmaxsize != 0)
3067         {
3068           /* It's also not true that the constraint will actually start at the
3069              right offset, it may start in some padding.  We only care about
3070              setting the constraint to the first actual field it touches, so
3071              walk to find it.  */
3072           struct constraint_expr cexpr = *result;
3073           varinfo_t curr;
3074           VEC_pop (ce_s, *results);
3075           cexpr.offset = 0;
3076           for (curr = get_varinfo (cexpr.var); curr; curr = curr->next)
3077             {
3078               if (ranges_overlap_p (curr->offset, curr->size,
3079                                     bitpos, bitmaxsize))
3080                 {
3081                   cexpr.var = curr->id;
3082                   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3083                   if (address_p)
3084                     break;
3085                 }
3086             }
3087           /* If we are going to take the address of this field then
3088              to be able to compute reachability correctly add at least
3089              the last field of the variable.  */
3090           if (address_p
3091               && VEC_length (ce_s, *results) == 0)
3092             {
3093               curr = get_varinfo (cexpr.var);
3094               while (curr->next != NULL)
3095                 curr = curr->next;
3096               cexpr.var = curr->id;
3097               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3098             }
3099           else if (VEC_length (ce_s, *results) == 0)
3100             /* Assert that we found *some* field there. The user couldn't be
3101                accessing *only* padding.  */
3102             /* Still the user could access one past the end of an array
3103                embedded in a struct resulting in accessing *only* padding.  */
3104             /* Or accessing only padding via type-punning to a type
3105                that has a filed just in padding space.  */
3106             {
3107               cexpr.type = SCALAR;
3108               cexpr.var = anything_id;
3109               cexpr.offset = 0;
3110               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3111             }
3112         }
3113       else if (bitmaxsize == 0)
3114         {
3115           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3116             fprintf (dump_file, "Access to zero-sized part of variable,"
3117                      "ignoring\n");
3118         }
3119       else
3120         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3121           fprintf (dump_file, "Access to past the end of variable, ignoring\n");
3122     }
3123   else if (result->type == DEREF)
3124     {
3125       /* If we do not know exactly where the access goes say so.  Note
3126          that only for non-structure accesses we know that we access
3127          at most one subfiled of any variable.  */
3128       if (bitpos == -1
3129           || bitsize != bitmaxsize
3130           || AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (orig_t))
3131           || result->offset == UNKNOWN_OFFSET)
3132         result->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3133       else
3134         result->offset += bitpos;
3135     }
3136   else if (result->type == ADDRESSOF)
3137     {
3138       /* We can end up here for component references on a
3139          VIEW_CONVERT_EXPR <>(&foobar).  */
3140       result->type = SCALAR;
3141       result->var = anything_id;
3142       result->offset = 0;
3143     }
3144   else
3145     gcc_unreachable ();
3146 }
3147
3148
3149 /* Dereference the constraint expression CONS, and return the result.
3150    DEREF (ADDRESSOF) = SCALAR
3151    DEREF (SCALAR) = DEREF
3152    DEREF (DEREF) = (temp = DEREF1; result = DEREF(temp))
3153    This is needed so that we can handle dereferencing DEREF constraints.  */
3154
3155 static void
3156 do_deref (VEC (ce_s, heap) **constraints)
3157 {
3158   struct constraint_expr *c;
3159   unsigned int i = 0;
3160
3161   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, *constraints, i, c)
3162     {
3163       if (c->type == SCALAR)
3164         c->type = DEREF;
3165       else if (c->type == ADDRESSOF)
3166         c->type = SCALAR;
3167       else if (c->type == DEREF)
3168         {
3169           struct constraint_expr tmplhs;
3170           tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("dereftmp");
3171           process_constraint (new_constraint (tmplhs, *c));
3172           c->var = tmplhs.var;
3173         }
3174       else
3175         gcc_unreachable ();
3176     }
3177 }
3178
3179 /* Given a tree T, return the constraint expression for taking the
3180    address of it.  */
3181
3182 static void
3183 get_constraint_for_address_of (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3184 {
3185   struct constraint_expr *c;
3186   unsigned int i;
3187
3188   get_constraint_for_1 (t, results, true, true);
3189
3190   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, *results, i, c)
3191     {
3192       if (c->type == DEREF)
3193         c->type = SCALAR;
3194       else
3195         c->type = ADDRESSOF;
3196     }
3197 }
3198
3199 /* Given a tree T, return the constraint expression for it.  */
3200
3201 static void
3202 get_constraint_for_1 (tree t, VEC (ce_s, heap) **results, bool address_p,
3203                       bool lhs_p)
3204 {
3205   struct constraint_expr temp;
3206
3207   /* x = integer is all glommed to a single variable, which doesn't
3208      point to anything by itself.  That is, of course, unless it is an
3209      integer constant being treated as a pointer, in which case, we
3210      will return that this is really the addressof anything.  This
3211      happens below, since it will fall into the default case. The only
3212      case we know something about an integer treated like a pointer is
3213      when it is the NULL pointer, and then we just say it points to
3214      NULL.
3215
3216      Do not do that if -fno-delete-null-pointer-checks though, because
3217      in that case *NULL does not fail, so it _should_ alias *anything.
3218      It is not worth adding a new option or renaming the existing one,
3219      since this case is relatively obscure.  */
3220   if ((TREE_CODE (t) == INTEGER_CST
3221        && integer_zerop (t))
3222       /* The only valid CONSTRUCTORs in gimple with pointer typed
3223          elements are zero-initializer.  But in IPA mode we also
3224          process global initializers, so verify at least.  */
3225       || (TREE_CODE (t) == CONSTRUCTOR
3226           && CONSTRUCTOR_NELTS (t) == 0))
3227     {
3228       if (flag_delete_null_pointer_checks)
3229         temp.var = nothing_id;
3230       else
3231         temp.var = nonlocal_id;
3232       temp.type = ADDRESSOF;
3233       temp.offset = 0;
3234       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3235       return;
3236     }
3237
3238   /* String constants are read-only.  */
3239   if (TREE_CODE (t) == STRING_CST)
3240     {
3241       temp.var = readonly_id;
3242       temp.type = SCALAR;
3243       temp.offset = 0;
3244       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3245       return;
3246     }
3247
3248   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
3249     {
3250     case tcc_expression:
3251       {
3252         switch (TREE_CODE (t))
3253           {
3254           case ADDR_EXPR:
3255             get_constraint_for_address_of (TREE_OPERAND (t, 0), results);
3256             return;
3257           default:;
3258           }
3259         break;
3260       }
3261     case tcc_reference:
3262       {
3263         switch (TREE_CODE (t))
3264           {
3265           case MEM_REF:
3266             {
3267               struct constraint_expr cs;
3268               varinfo_t vi, curr;
3269               get_constraint_for_ptr_offset (TREE_OPERAND (t, 0),
3270                                              TREE_OPERAND (t, 1), results);
3271               do_deref (results);
3272
3273               /* If we are not taking the address then make sure to process
3274                  all subvariables we might access.  */
3275               if (address_p)
3276                 return;
3277
3278               cs = *VEC_last (ce_s, *results);
3279               if (cs.type == DEREF
3280                   && type_can_have_subvars (TREE_TYPE (t)))
3281                 {
3282                   /* For dereferences this means we have to defer it
3283                      to solving time.  */
3284                   VEC_last (ce_s, *results)->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3285                   return;
3286                 }
3287               if (cs.type != SCALAR)
3288                 return;
3289
3290               vi = get_varinfo (cs.var);
3291               curr = vi->next;
3292               if (!vi->is_full_var
3293                   && curr)
3294                 {
3295                   unsigned HOST_WIDE_INT size;
3296                   if (host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (t)), 1))
3297                     size = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (t)));
3298                   else
3299                     size = -1;
3300                   for (; curr; curr = curr->next)
3301                     {
3302                       if (curr->offset - vi->offset < size)
3303                         {
3304                           cs.var = curr->id;
3305                           VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cs);
3306                         }
3307                       else
3308                         break;
3309                     }
3310                 }
3311               return;
3312             }
3313           case ARRAY_REF:
3314           case ARRAY_RANGE_REF:
3315           case COMPONENT_REF:
3316             get_constraint_for_component_ref (t, results, address_p, lhs_p);
3317             return;
3318           case VIEW_CONVERT_EXPR:
3319             get_constraint_for_1 (TREE_OPERAND (t, 0), results, address_p,
3320                                   lhs_p);
3321             return;
3322           /* We are missing handling for TARGET_MEM_REF here.  */
3323           default:;
3324           }
3325         break;
3326       }
3327     case tcc_exceptional:
3328       {
3329         switch (TREE_CODE (t))
3330           {
3331           case SSA_NAME:
3332             {
3333               get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3334               return;
3335             }
3336           case CONSTRUCTOR:
3337             {
3338               unsigned int i;
3339               tree val;
3340               VEC (ce_s, heap) *tmp = NULL;
3341               FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (t), i, val)
3342                 {
3343                   struct constraint_expr *rhsp;
3344                   unsigned j;
3345                   get_constraint_for_1 (val, &tmp, address_p, lhs_p);
3346                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, tmp, j, rhsp)
3347                     VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, rhsp);
3348                   VEC_truncate (ce_s, tmp, 0);
3349                 }
3350               VEC_free (ce_s, heap, tmp);
3351               /* We do not know whether the constructor was complete,
3352                  so technically we have to add &NOTHING or &ANYTHING
3353                  like we do for an empty constructor as well.  */
3354               return;
3355             }
3356           default:;
3357           }
3358         break;
3359       }
3360     case tcc_declaration:
3361       {
3362         get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3363         return;
3364       }
3365     case tcc_constant:
3366       {
3367         /* We cannot refer to automatic variables through constants.  */ 
3368         temp.type = ADDRESSOF;
3369         temp.var = nonlocal_id;
3370         temp.offset = 0;
3371         VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3372         return;
3373       }
3374     default:;
3375     }
3376
3377   /* The default fallback is a constraint from anything.  */
3378   temp.type = ADDRESSOF;
3379   temp.var = anything_id;
3380   temp.offset = 0;
3381   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3382 }
3383
3384 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it.  */
3385
3386 static void
3387 get_constraint_for (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3388 {
3389   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 0);
3390
3391   get_constraint_for_1 (t, results, false, true);
3392 }
3393
3394 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it
3395    to be used as the rhs of a constraint.  */
3396
3397 static void
3398 get_constraint_for_rhs (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3399 {
3400   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 0);
3401
3402   get_constraint_for_1 (t, results, false, false);
3403 }
3404
3405
3406 /* Efficiently generates constraints from all entries in *RHSC to all
3407    entries in *LHSC.  */
3408
3409 static void
3410 process_all_all_constraints (VEC (ce_s, heap) *lhsc, VEC (ce_s, heap) *rhsc)
3411 {
3412   struct constraint_expr *lhsp, *rhsp;
3413   unsigned i, j;
3414
3415   if (VEC_length (ce_s, lhsc) <= 1
3416       || VEC_length (ce_s, rhsc) <= 1)
3417     {
3418       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
3419         FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
3420           process_constraint (new_constraint (*lhsp, *rhsp));
3421     }
3422   else
3423     {
3424       struct constraint_expr tmp;
3425       tmp = new_scalar_tmp_constraint_exp ("allalltmp");
3426       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
3427         process_constraint (new_constraint (tmp, *rhsp));
3428       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
3429         process_constraint (new_constraint (*lhsp, tmp));
3430     }
3431 }
3432
3433 /* Handle aggregate copies by expanding into copies of the respective
3434    fields of the structures.  */
3435
3436 static void
3437 do_structure_copy (tree lhsop, tree rhsop)
3438 {
3439   struct constraint_expr *lhsp, *rhsp;
3440   VEC (ce_s, heap) *lhsc = NULL, *rhsc = NULL;
3441   unsigned j;
3442
3443   get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3444   get_constraint_for_rhs (rhsop, &rhsc);
3445   lhsp = VEC_index (ce_s, lhsc, 0);
3446   rhsp = VEC_index (ce_s, rhsc, 0);
3447   if (lhsp->type == DEREF
3448       || (lhsp->type == ADDRESSOF && lhsp->var == anything_id)
3449       || rhsp->type == DEREF)
3450     {
3451       if (lhsp->type == DEREF)
3452         {
3453           gcc_assert (VEC_length (ce_s, lhsc) == 1);
3454           lhsp->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3455         }
3456       if (rhsp->type == DEREF)
3457         {
3458           gcc_assert (VEC_length (ce_s, rhsc) == 1);
3459           rhsp->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3460         }
3461       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3462     }
3463   else if (lhsp->type == SCALAR
3464            && (rhsp->type == SCALAR
3465                || rhsp->type == ADDRESSOF))
3466     {
3467       HOST_WIDE_INT lhssize, lhsmaxsize, lhsoffset;
3468       HOST_WIDE_INT rhssize, rhsmaxsize, rhsoffset;
3469       unsigned k = 0;
3470       get_ref_base_and_extent (lhsop, &lhsoffset, &lhssize, &lhsmaxsize);
3471       get_ref_base_and_extent (rhsop, &rhsoffset, &rhssize, &rhsmaxsize);
3472       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp);)
3473         {
3474           varinfo_t lhsv, rhsv;
3475           rhsp = VEC_index (ce_s, rhsc, k);
3476           lhsv = get_varinfo (lhsp->var);
3477           rhsv = get_varinfo (rhsp->var);
3478           if (lhsv->may_have_pointers
3479               && (lhsv->is_full_var
3480                   || rhsv->is_full_var
3481                   || ranges_overlap_p (lhsv->offset + rhsoffset, lhsv->size,
3482                                        rhsv->offset + lhsoffset, rhsv->size)))
3483             process_constraint (new_constraint (*lhsp, *rhsp));
3484           if (!rhsv->is_full_var
3485               && (lhsv->is_full_var
3486                   || (lhsv->offset + rhsoffset + lhsv->size
3487                       > rhsv->offset + lhsoffset + rhsv->size)))
3488             {
3489               ++k;
3490               if (k >= VEC_length (ce_s, rhsc))
3491                 break;
3492             }
3493           else
3494             ++j;
3495         }
3496     }
3497   else
3498     gcc_unreachable ();
3499
3500   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3501   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3502 }
3503
3504 /* Create constraints ID = { rhsc }.  */
3505
3506 static void
3507 make_constraints_to (unsigned id, VEC(ce_s, heap) *rhsc)
3508 {
3509   struct constraint_expr *c;
3510   struct constraint_expr includes;
3511   unsigned int j;
3512
3513   includes.var = id;
3514   includes.offset = 0;
3515   includes.type = SCALAR;
3516
3517   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, c)
3518     process_constraint (new_constraint (includes, *c));
3519 }
3520
3521 /* Create a constraint ID = OP.  */
3522
3523 static void
3524 make_constraint_to (unsigned id, tree op)
3525 {
3526   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3527   get_constraint_for_rhs (op, &rhsc);
3528   make_constraints_to (id, rhsc);
3529   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3530 }
3531
3532 /* Create a constraint ID = &FROM.  */
3533
3534 static void
3535 make_constraint_from (varinfo_t vi, int from)
3536 {
3537   struct constraint_expr lhs, rhs;
3538
3539   lhs.var = vi->id;
3540   lhs.offset = 0;
3541   lhs.type = SCALAR;
3542
3543   rhs.var = from;
3544   rhs.offset = 0;
3545   rhs.type = ADDRESSOF;
3546   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3547 }
3548
3549 /* Create a constraint ID = FROM.  */
3550
3551 static void
3552 make_copy_constraint (varinfo_t vi, int from)
3553 {
3554   struct constraint_expr lhs, rhs;
3555
3556   lhs.var = vi->id;
3557   lhs.offset = 0;
3558   lhs.type = SCALAR;
3559
3560   rhs.var = from;
3561   rhs.offset = 0;
3562   rhs.type = SCALAR;
3563   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3564 }
3565
3566 /* Make constraints necessary to make OP escape.  */
3567
3568 static void
3569 make_escape_constraint (tree op)
3570 {
3571   make_constraint_to (escaped_id, op);
3572 }
3573
3574 /* Add constraints to that the solution of VI is transitively closed.  */
3575
3576 static void
3577 make_transitive_closure_constraints (varinfo_t vi)
3578 {
3579   struct constraint_expr lhs, rhs;
3580
3581   /* VAR = *VAR;  */
3582   lhs.type = SCALAR;
3583   lhs.var = vi->id;
3584   lhs.offset = 0;
3585   rhs.type = DEREF;
3586   rhs.var = vi->id;
3587   rhs.offset = 0;
3588   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3589
3590   /* VAR = VAR + UNKNOWN;  */
3591   lhs.type = SCALAR;
3592   lhs.var = vi->id;
3593   lhs.offset = 0;
3594   rhs.type = SCALAR;
3595   rhs.var = vi->id;
3596   rhs.offset = UNKNOWN_OFFSET;
3597   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3598 }
3599
3600 /* Temporary storage for fake var decls.  */
3601 struct obstack fake_var_decl_obstack;
3602
3603 /* Build a fake VAR_DECL acting as referrer to a DECL_UID.  */
3604
3605 static tree
3606 build_fake_var_decl (tree type)
3607 {
3608   tree decl = (tree) XOBNEW (&fake_var_decl_obstack, struct tree_var_decl);
3609   memset (decl, 0, sizeof (struct tree_var_decl));
3610   TREE_SET_CODE (decl, VAR_DECL);
3611   TREE_TYPE (decl) = type;
3612   DECL_UID (decl) = allocate_decl_uid ();
3613   SET_DECL_PT_UID (decl, -1);
3614   layout_decl (decl, 0);
3615   return decl;
3616 }
3617
3618 /* Create a new artificial heap variable with NAME.
3619    Return the created variable.  */
3620
3621 static varinfo_t
3622 make_heapvar (const char *name)
3623 {
3624   varinfo_t vi;
3625   tree heapvar;
3626   
3627   heapvar = build_fake_var_decl (ptr_type_node);
3628   DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
3629
3630   vi = new_var_info (heapvar, name);
3631   vi->is_artificial_var = true;
3632   vi->is_heap_var = true;
3633   vi->is_unknown_size_var = true;
3634   vi->offset = 0;
3635   vi->fullsize = ~0;
3636   vi->size = ~0;
3637   vi->is_full_var = true;
3638   insert_vi_for_tree (heapvar, vi);
3639
3640   return vi;
3641 }
3642
3643 /* Create a new artificial heap variable with NAME and make a
3644    constraint from it to LHS.  Set flags according to a tag used
3645    for tracking restrict pointers.  */
3646
3647 static varinfo_t
3648 make_constraint_from_restrict (varinfo_t lhs, const char *name)
3649 {
3650   varinfo_t vi = make_heapvar (name);
3651   vi->is_global_var = 1;
3652   vi->may_have_pointers = 1;
3653   make_constraint_from (lhs, vi->id);
3654   return vi;
3655 }
3656
3657 /* Create a new artificial heap variable with NAME and make a
3658    constraint from it to LHS.  Set flags according to a tag used
3659    for tracking restrict pointers and make the artificial heap
3660    point to global memory.  */
3661
3662 static varinfo_t
3663 make_constraint_from_global_restrict (varinfo_t lhs, const char *name)
3664 {
3665   varinfo_t vi = make_constraint_from_restrict (lhs, name);
3666   make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
3667   return vi;
3668 }
3669
3670 /* In IPA mode there are varinfos for different aspects of reach
3671    function designator.  One for the points-to set of the return
3672    value, one for the variables that are clobbered by the function,
3673    one for its uses and one for each parameter (including a single
3674    glob for remaining variadic arguments).  */
3675
3676 enum { fi_clobbers = 1, fi_uses = 2,
3677        fi_static_chain = 3, fi_result = 4, fi_parm_base = 5 };
3678
3679 /* Get a constraint for the requested part of a function designator FI
3680    when operating in IPA mode.  */
3681
3682 static struct constraint_expr
3683 get_function_part_constraint (varinfo_t fi, unsigned part)
3684 {
3685   struct constraint_expr c;
3686
3687   gcc_assert (in_ipa_mode);
3688
3689   if (fi->id == anything_id)
3690     {
3691       /* ???  We probably should have a ANYFN special variable.  */
3692       c.var = anything_id;
3693       c.offset = 0;
3694       c.type = SCALAR;
3695     }
3696   else if (TREE_CODE (fi->decl) == FUNCTION_DECL)
3697     {
3698       varinfo_t ai = first_vi_for_offset (fi, part);
3699       if (ai)
3700         c.var = ai->id;
3701       else
3702         c.var = anything_id;
3703       c.offset = 0;
3704       c.type = SCALAR;
3705     }
3706   else
3707     {
3708       c.var = fi->id;
3709       c.offset = part;
3710       c.type = DEREF;
3711     }
3712
3713   return c;
3714 }
3715
3716 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call on the
3717    RHS.  */
3718
3719 static void
3720 handle_rhs_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3721 {
3722   struct constraint_expr rhsc;
3723   unsigned i;
3724   bool returns_uses = false;
3725
3726   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3727     {
3728       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3729       int flags = gimple_call_arg_flags (stmt, i);
3730
3731       /* If the argument is not used we can ignore it.  */
3732       if (flags & EAF_UNUSED)
3733         continue;
3734
3735       /* As we compute ESCAPED context-insensitive we do not gain
3736          any precision with just EAF_NOCLOBBER but not EAF_NOESCAPE
3737          set.  The argument would still get clobbered through the
3738          escape solution.  */
3739       if ((flags & EAF_NOCLOBBER)
3740            && (flags & EAF_NOESCAPE))
3741         {
3742           varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3743           if (!(flags & EAF_DIRECT))
3744             {
3745               varinfo_t tem = new_var_info (NULL_TREE, "callarg");
3746               make_constraint_to (tem->id, arg);
3747               make_transitive_closure_constraints (tem);
3748               make_copy_constraint (uses, tem->id);
3749             }
3750           else
3751             make_constraint_to (uses->id, arg);
3752           returns_uses = true;
3753         }
3754       else if (flags & EAF_NOESCAPE)
3755         {
3756           struct constraint_expr lhs, rhs;
3757           varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3758           varinfo_t clobbers = get_call_clobber_vi (stmt);
3759           varinfo_t tem = new_var_info (NULL_TREE, "callarg");
3760           make_constraint_to (tem->id, arg);
3761           if (!(flags & EAF_DIRECT))
3762             make_transitive_closure_constraints (tem);
3763           make_copy_constraint (uses, tem->id);
3764           make_copy_constraint (clobbers, tem->id);
3765           /* Add *tem = nonlocal, do not add *tem = callused as
3766              EAF_NOESCAPE parameters do not escape to other parameters
3767              and all other uses appear in NONLOCAL as well.  */
3768           lhs.type = DEREF;
3769           lhs.var = tem->id;
3770           lhs.offset = 0;
3771           rhs.type = SCALAR;
3772           rhs.var = nonlocal_id;
3773           rhs.offset = 0;
3774           process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3775           returns_uses = true;
3776         }
3777       else
3778         make_escape_constraint (arg);
3779     }
3780
3781   /* If we added to the calls uses solution make sure we account for
3782      pointers to it to be returned.  */
3783   if (returns_uses)
3784     {
3785       rhsc.var = get_call_use_vi (stmt)->id;
3786       rhsc.offset = 0;
3787       rhsc.type = SCALAR;
3788       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3789     }
3790
3791   /* The static chain escapes as well.  */
3792   if (gimple_call_chain (stmt))
3793     make_escape_constraint (gimple_call_chain (stmt));
3794
3795   /* And if we applied NRV the address of the return slot escapes as well.  */
3796   if (gimple_call_return_slot_opt_p (stmt)
3797       && gimple_call_lhs (stmt) != NULL_TREE
3798       && TREE_ADDRESSABLE (TREE_TYPE (gimple_call_lhs (stmt))))
3799     {
3800       VEC(ce_s, heap) *tmpc = NULL;
3801       struct constraint_expr lhsc, *c;
3802       get_constraint_for_address_of (gimple_call_lhs (stmt), &tmpc);
3803       lhsc.var = escaped_id;
3804       lhsc.offset = 0;
3805       lhsc.type = SCALAR;
3806       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, tmpc, i, c)
3807         process_constraint (new_constraint (lhsc, *c));
3808       VEC_free(ce_s, heap, tmpc);
3809     }
3810
3811   /* Regular functions return nonlocal memory.  */
3812   rhsc.var = nonlocal_id;
3813   rhsc.offset = 0;
3814   rhsc.type = SCALAR;
3815   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3816 }
3817
3818 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call
3819    that returns a pointer and assigns it to LHS.  This simply makes
3820    the LHS point to global and escaped variables.  */
3821
3822 static void
3823 handle_lhs_call (gimple stmt, tree lhs, int flags, VEC(ce_s, heap) *rhsc,
3824                  tree fndecl)
3825 {
3826   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3827
3828   get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3829   /* If the store is to a global decl make sure to
3830      add proper escape constraints.  */
3831   lhs = get_base_address (lhs);
3832   if (lhs
3833       && DECL_P (lhs)
3834       && is_global_var (lhs))
3835     {
3836       struct constraint_expr tmpc;
3837       tmpc.var = escaped_id;
3838       tmpc.offset = 0;
3839       tmpc.type = SCALAR;
3840       VEC_safe_push (ce_s, heap, lhsc, &tmpc);
3841     }
3842
3843   /* If the call returns an argument unmodified override the rhs
3844      constraints.  */
3845   flags = gimple_call_return_flags (stmt);
3846   if (flags & ERF_RETURNS_ARG
3847       && (flags & ERF_RETURN_ARG_MASK) < gimple_call_num_args (stmt))
3848     {
3849       tree arg;
3850       rhsc = NULL;
3851       arg = gimple_call_arg (stmt, flags & ERF_RETURN_ARG_MASK);
3852       get_constraint_for (arg, &rhsc);
3853       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3854       VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3855     }
3856   else if (flags & ERF_NOALIAS)
3857     {
3858       varinfo_t vi;
3859       struct constraint_expr tmpc;
3860       rhsc = NULL;
3861       vi = make_heapvar ("HEAP");
3862       /* We delay marking allocated storage global until we know if
3863          it escapes.  */
3864       DECL_EXTERNAL (vi->decl) = 0;
3865       vi->is_global_var = 0;
3866       /* If this is not a real malloc call assume the memory was
3867          initialized and thus may point to global memory.  All
3868          builtin functions with the malloc attribute behave in a sane way.  */
3869       if (!fndecl
3870           || DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) != BUILT_IN_NORMAL)
3871         make_constraint_from (vi, nonlocal_id);
3872       tmpc.var = vi->id;
3873       tmpc.offset = 0;
3874       tmpc.type = ADDRESSOF;
3875       VEC_safe_push (ce_s, heap, rhsc, &tmpc);
3876       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3877       VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3878     }
3879   else
3880     process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3881
3882   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3883 }
3884
3885 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call of a
3886    const function that returns a pointer in the statement STMT.  */
3887
3888 static void
3889 handle_const_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3890 {
3891   struct constraint_expr rhsc;
3892   unsigned int k;
3893
3894   /* Treat nested const functions the same as pure functions as far
3895      as the static chain is concerned.  */
3896   if (gimple_call_chain (stmt))
3897     {
3898       varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3899       make_transitive_closure_constraints (uses);
3900       make_constraint_to (uses->id, gimple_call_chain (stmt));
3901       rhsc.var = uses->id;
3902       rhsc.offset = 0;
3903       rhsc.type = SCALAR;
3904       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3905     }
3906
3907   /* May return arguments.  */
3908   for (k = 0; k < gimple_call_num_args (stmt); ++k)
3909     {
3910       tree arg = gimple_call_arg (stmt, k);
3911       VEC(ce_s, heap) *argc = NULL;
3912       unsigned i;
3913       struct constraint_expr *argp;
3914       get_constraint_for_rhs (arg, &argc);
3915       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, argc, i, argp)
3916         VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, argp);
3917       VEC_free(ce_s, heap, argc);
3918     }
3919
3920   /* May return addresses of globals.  */
3921   rhsc.var = nonlocal_id;
3922   rhsc.offset = 0;
3923   rhsc.type = ADDRESSOF;
3924   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3925 }
3926
3927 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call to a
3928    pure function in statement STMT.  */
3929
3930 static void
3931 handle_pure_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3932 {
3933   struct constraint_expr rhsc;
3934   unsigned i;
3935   varinfo_t uses = NULL;
3936
3937   /* Memory reached from pointer arguments is call-used.  */
3938   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3939     {
3940       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3941       if (!uses)
3942         {
3943           uses = get_call_use_vi (stmt);
3944           make_transitive_closure_constraints (uses);
3945         }
3946       make_constraint_to (uses->id, arg);
3947     }
3948
3949   /* The static chain is used as well.  */
3950   if (gimple_call_chain (stmt))
3951     {
3952       if (!uses)
3953         {
3954           uses = get_call_use_vi (stmt);
3955           make_transitive_closure_constraints (uses);
3956         }
3957       make_constraint_to (uses->id, gimple_call_chain (stmt));
3958     }
3959
3960   /* Pure functions may return call-used and nonlocal memory.  */
3961   if (uses)
3962     {
3963       rhsc.var = uses->id;
3964       rhsc.offset = 0;
3965       rhsc.type = SCALAR;
3966       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3967     }
3968   rhsc.var = nonlocal_id;
3969   rhsc.offset = 0;
3970   rhsc.type = SCALAR;
3971   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3972 }
3973
3974
3975 /* Return the varinfo for the callee of CALL.  */
3976
3977 static varinfo_t
3978 get_fi_for_callee (gimple call)
3979 {
3980   tree decl, fn = gimple_call_fn (call);
3981
3982   if (fn && TREE_CODE (fn) == OBJ_TYPE_REF)
3983     fn = OBJ_TYPE_REF_EXPR (fn);
3984
3985   /* If we can directly resolve the function being called, do so.
3986      Otherwise, it must be some sort of indirect expression that
3987      we should still be able to handle.  */
3988   decl = gimple_call_addr_fndecl (fn);
3989   if (decl)
3990     return get_vi_for_tree (decl);
3991
3992   /* If the function is anything other than a SSA name pointer we have no
3993      clue and should be getting ANYFN (well, ANYTHING for now).  */
3994   if (!fn || TREE_CODE (fn) != SSA_NAME)
3995     return get_varinfo (anything_id);
3996
3997   if ((TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (fn)) == PARM_DECL
3998        || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (fn)) == RESULT_DECL)
3999       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (fn))
4000     fn = SSA_NAME_VAR (fn);
4001
4002   return get_vi_for_tree (fn);
4003 }
4004
4005 /* Create constraints for the builtin call T.  Return true if the call
4006    was handled, otherwise false.  */
4007
4008 static bool
4009 find_func_aliases_for_builtin_call (gimple t)
4010 {
4011   tree fndecl = gimple_call_fndecl (t);
4012   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4013   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4014   varinfo_t fi;
4015
4016   if (fndecl != NULL_TREE
4017       && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL)
4018     /* ???  All builtins that are handled here need to be handled
4019        in the alias-oracle query functions explicitly!  */
4020     switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
4021       {
4022       /* All the following functions return a pointer to the same object
4023          as their first argument points to.  The functions do not add
4024          to the ESCAPED solution.  The functions make the first argument
4025          pointed to memory point to what the second argument pointed to
4026          memory points to.  */
4027       case BUILT_IN_STRCPY:
4028       case BUILT_IN_STRNCPY:
4029       case BUILT_IN_BCOPY:
4030       case BUILT_IN_MEMCPY:
4031       case BUILT_IN_MEMMOVE:
4032       case BUILT_IN_MEMPCPY:
4033       case BUILT_IN_STPCPY:
4034       case BUILT_IN_STPNCPY:
4035       case BUILT_IN_STRCAT:
4036       case BUILT_IN_STRNCAT:
4037       case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
4038       case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
4039       case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
4040       case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
4041       case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
4042       case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
4043       case BUILT_IN_STPNCPY_CHK:
4044       case BUILT_IN_STRCAT_CHK:
4045       case BUILT_IN_STRNCAT_CHK:
4046       case BUILT_IN_TM_MEMCPY:
4047       case BUILT_IN_TM_MEMMOVE:
4048         {
4049           tree res = gimple_call_lhs (t);
4050           tree dest = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl)
4051                                            == BUILT_IN_BCOPY ? 1 : 0));
4052           tree src = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl)
4053                                           == BUILT_IN_BCOPY ? 0 : 1));
4054           if (res != NULL_TREE)
4055             {
4056               get_constraint_for (res, &lhsc);
4057               if (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_MEMPCPY
4058                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPCPY
4059                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPNCPY
4060                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_MEMPCPY_CHK
4061                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPCPY_CHK
4062                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPNCPY_CHK)
4063                 get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &rhsc);
4064               else
4065                 get_constraint_for (dest, &rhsc);
4066               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4067               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4068               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4069             }
4070           get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4071           get_constraint_for_ptr_offset (src, NULL_TREE, &rhsc);
4072           do_deref (&lhsc);
4073           do_deref (&rhsc);
4074           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4075           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4076           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4077           return true;
4078         }
4079       case BUILT_IN_MEMSET:
4080       case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
4081       case BUILT_IN_TM_MEMSET:
4082         {
4083           tree res = gimple_call_lhs (t);
4084           tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4085           unsigned i;
4086           ce_s *lhsp;
4087           struct constraint_expr ac;
4088           if (res != NULL_TREE)
4089             {
4090               get_constraint_for (res, &lhsc);
4091               get_constraint_for (dest, &rhsc);
4092               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4093               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4094               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4095             }
4096           get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4097           do_deref (&lhsc);
4098           if (flag_delete_null_pointer_checks
4099               && integer_zerop (gimple_call_arg (t, 1)))
4100             {
4101               ac.type = ADDRESSOF;
4102               ac.var = nothing_id;
4103             }
4104           else
4105             {
4106               ac.type = SCALAR;
4107               ac.var = integer_id;
4108             }
4109           ac.offset = 0;
4110           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4111               process_constraint (new_constraint (*lhsp, ac));
4112           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4113           return true;
4114         }
4115       case BUILT_IN_ASSUME_ALIGNED:
4116         {
4117           tree res = gimple_call_lhs (t);
4118           tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4119           if (res != NULL_TREE)
4120             {
4121               get_constraint_for (res, &lhsc);
4122               get_constraint_for (dest, &rhsc);
4123               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4124               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4125               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4126             }
4127           return true;
4128         }
4129       /* All the following functions do not return pointers, do not
4130          modify the points-to sets of memory reachable from their
4131          arguments and do not add to the ESCAPED solution.  */
4132       case BUILT_IN_SINCOS:
4133       case BUILT_IN_SINCOSF:
4134       case BUILT_IN_SINCOSL:
4135       case BUILT_IN_FREXP:
4136       case BUILT_IN_FREXPF:
4137       case BUILT_IN_FREXPL:
4138       case BUILT_IN_GAMMA_R:
4139       case BUILT_IN_GAMMAF_R:
4140       case BUILT_IN_GAMMAL_R:
4141       case BUILT_IN_LGAMMA_R:
4142       case BUILT_IN_LGAMMAF_R:
4143       case BUILT_IN_LGAMMAL_R:
4144       case BUILT_IN_MODF:
4145       case BUILT_IN_MODFF:
4146       case BUILT_IN_MODFL:
4147       case BUILT_IN_REMQUO:
4148       case BUILT_IN_REMQUOF:
4149       case BUILT_IN_REMQUOL:
4150       case BUILT_IN_FREE:
4151         return true;
4152       case BUILT_IN_STRDUP:
4153       case BUILT_IN_STRNDUP:
4154         if (gimple_call_lhs (t))
4155           {
4156             handle_lhs_call (t, gimple_call_lhs (t), gimple_call_flags (t),
4157                              NULL, fndecl);
4158             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_call_lhs (t),
4159                                            NULL_TREE, &lhsc);
4160             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_call_arg (t, 0),
4161                                            NULL_TREE, &rhsc);
4162             do_deref (&lhsc);
4163             do_deref (&rhsc);
4164             process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4165             VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4166             VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4167             return true;
4168           }
4169         break;
4170       /* Trampolines are special - they set up passing the static
4171          frame.  */
4172       case BUILT_IN_INIT_TRAMPOLINE:
4173         {
4174           tree tramp = gimple_call_arg (t, 0);
4175           tree nfunc = gimple_call_arg (t, 1);
4176           tree frame = gimple_call_arg (t, 2);
4177           unsigned i;
4178           struct constraint_expr lhs, *rhsp;
4179           if (in_ipa_mode)
4180             {
4181               varinfo_t nfi = NULL;
4182               gcc_assert (TREE_CODE (nfunc) == ADDR_EXPR);
4183               nfi = lookup_vi_for_tree (TREE_OPERAND (nfunc, 0));
4184               if (nfi)
4185                 {
4186                   lhs = get_function_part_constraint (nfi, fi_static_chain);
4187                   get_constraint_for (frame, &rhsc);
4188                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4189                       process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4190                   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4191
4192                   /* Make the frame point to the function for
4193                      the trampoline adjustment call.  */
4194                   get_constraint_for (tramp, &lhsc);
4195                   do_deref (&lhsc);
4196                   get_constraint_for (nfunc, &rhsc);
4197                   process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4198                   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4199                   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4200
4201                   return true;
4202                 }
4203             }
4204           /* Else fallthru to generic handling which will let
4205              the frame escape.  */
4206           break;
4207         }
4208       case BUILT_IN_ADJUST_TRAMPOLINE:
4209         {
4210           tree tramp = gimple_call_arg (t, 0);
4211           tree res = gimple_call_lhs (t);
4212           if (in_ipa_mode && res)
4213             {
4214               get_constraint_for (res, &lhsc);
4215               get_constraint_for (tramp, &rhsc);
4216               do_deref (&rhsc);
4217               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4218               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4219               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4220             }
4221           return true;
4222         }
4223       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (1):
4224       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (2):
4225       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (4):
4226       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (8):
4227       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (FLOAT):
4228       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (DOUBLE):
4229       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (LDOUBLE):
4230       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (M64):
4231       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (M128):
4232       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (M256):
4233         {
4234           tree addr = gimple_call_arg (t, 0);
4235           tree src = gimple_call_arg (t, 1);
4236
4237           get_constraint_for (addr, &lhsc);
4238           do_deref (&lhsc);
4239           get_constraint_for (src, &rhsc);
4240           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4241           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4242           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4243           return true;
4244         }
4245       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (1):
4246       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (2):
4247       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (4):
4248       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (8):
4249       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (FLOAT):
4250       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (DOUBLE):
4251       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (LDOUBLE):
4252       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (M64):
4253       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (M128):
4254       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (M256):
4255         {
4256           tree dest = gimple_call_lhs (t);
4257           tree addr = gimple_call_arg (t, 0);
4258
4259           get_constraint_for (dest, &lhsc);
4260           get_constraint_for (addr, &rhsc);
4261           do_deref (&rhsc);
4262           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4263           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4264           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4265           return true;
4266         }
4267       /* Variadic argument handling needs to be handled in IPA
4268          mode as well.  */
4269       case BUILT_IN_VA_START:
4270         {
4271           tree valist = gimple_call_arg (t, 0);
4272           struct constraint_expr rhs, *lhsp;
4273           unsigned i;
4274           get_constraint_for (valist, &lhsc);
4275           do_deref (&lhsc);
4276           /* The va_list gets access to pointers in variadic
4277              arguments.  Which we know in the case of IPA analysis
4278              and otherwise are just all nonlocal variables.  */
4279           if (in_ipa_mode)
4280             {
4281               fi = lookup_vi_for_tree (cfun->decl);
4282               rhs = get_function_part_constraint (fi, ~0);
4283               rhs.type = ADDRESSOF;
4284             }
4285           else
4286             {
4287               rhs.var = nonlocal_id;
4288               rhs.type = ADDRESSOF;
4289               rhs.offset = 0;
4290             }
4291           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4292             process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
4293           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4294           /* va_list is clobbered.  */
4295           make_constraint_to (get_call_clobber_vi (t)->id, valist);
4296           return true;
4297         }
4298       /* va_end doesn't have any effect that matters.  */
4299       case BUILT_IN_VA_END:
4300         return true;
4301       /* Alternate return.  Simply give up for now.  */
4302       case BUILT_IN_RETURN:
4303         {
4304           fi = NULL;
4305           if (!in_ipa_mode
4306               || !(fi = get_vi_for_tree (cfun->decl)))
4307             make_constraint_from (get_varinfo (escaped_id), anything_id);
4308           else if (in_ipa_mode
4309                    && fi != NULL)
4310             {
4311               struct constraint_expr lhs, rhs;
4312               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4313               rhs.var = anything_id;
4314               rhs.offset = 0;
4315               rhs.type = SCALAR;
4316               process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4317             }
4318           return true;
4319         }
4320       /* printf-style functions may have hooks to set pointers to
4321          point to somewhere into the generated string.  Leave them
4322          for a later excercise...  */
4323       default:
4324         /* Fallthru to general call handling.  */;
4325       }
4326
4327   return false;
4328 }
4329
4330 /* Create constraints for the call T.  */
4331
4332 static void
4333 find_func_aliases_for_call (gimple t)
4334 {
4335   tree fndecl = gimple_call_fndecl (t);
4336   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4337   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4338   varinfo_t fi;
4339
4340   if (fndecl != NULL_TREE
4341       && DECL_BUILT_IN (fndecl)
4342       && find_func_aliases_for_builtin_call (t))
4343     return;
4344
4345   fi = get_fi_for_callee (t);
4346   if (!in_ipa_mode
4347       || (fndecl && !fi->is_fn_info))
4348     {
4349       VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4350       int flags = gimple_call_flags (t);
4351
4352       /* Const functions can return their arguments and addresses
4353          of global memory but not of escaped memory.  */
4354       if (flags & (ECF_CONST|ECF_NOVOPS))
4355         {
4356           if (gimple_call_lhs (t))
4357             handle_const_call (t, &rhsc);
4358         }
4359       /* Pure functions can return addresses in and of memory
4360          reachable from their arguments, but they are not an escape
4361          point for reachable memory of their arguments.  */
4362       else if (flags & (ECF_PURE|ECF_LOOPING_CONST_OR_PURE))
4363         handle_pure_call (t, &rhsc);
4364       else
4365         handle_rhs_call (t, &rhsc);
4366       if (gimple_call_lhs (t))
4367         handle_lhs_call (t, gimple_call_lhs (t), flags, rhsc, fndecl);
4368       VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4369     }
4370   else
4371     {
4372       tree lhsop;
4373       unsigned j;
4374
4375       /* Assign all the passed arguments to the appropriate incoming
4376          parameters of the function.  */
4377       for (j = 0; j < gimple_call_num_args (t); j++)
4378         {
4379           struct constraint_expr lhs ;
4380           struct constraint_expr *rhsp;
4381           tree arg = gimple_call_arg (t, j);
4382
4383           get_constraint_for_rhs (arg, &rhsc);
4384           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_parm_base + j);
4385           while (VEC_length (ce_s, rhsc) != 0)
4386             {
4387               rhsp = VEC_last (ce_s, rhsc);
4388               process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4389               VEC_pop (ce_s, rhsc);
4390             }
4391         }
4392
4393       /* If we are returning a value, assign it to the result.  */
4394       lhsop = gimple_call_lhs (t);
4395       if (lhsop)
4396         {
4397           struct constraint_expr rhs;
4398           struct constraint_expr *lhsp;
4399
4400           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
4401           rhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4402           if (fndecl
4403               && DECL_RESULT (fndecl)
4404               && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (fndecl)))
4405             {
4406               VEC(ce_s, heap) *tem = NULL;
4407               VEC_safe_push (ce_s, heap, tem, &rhs);
4408               do_deref (&tem);
4409               rhs = *VEC_index (ce_s, tem, 0);
4410               VEC_free(ce_s, heap, tem);
4411             }
4412           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, j, lhsp)
4413             process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
4414         }
4415
4416       /* If we pass the result decl by reference, honor that.  */
4417       if (lhsop
4418           && fndecl
4419           && DECL_RESULT (fndecl)
4420           && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (fndecl)))
4421         {
4422           struct constraint_expr lhs;
4423           struct constraint_expr *rhsp;
4424
4425           get_constraint_for_address_of (lhsop, &rhsc);
4426           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4427           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
4428             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4429           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4430         }
4431
4432       /* If we use a static chain, pass it along.  */
4433       if (gimple_call_chain (t))
4434         {
4435           struct constraint_expr lhs;
4436           struct constraint_expr *rhsp;
4437
4438           get_constraint_for (gimple_call_chain (t), &rhsc);
4439           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_static_chain);
4440           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
4441             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4442         }
4443     }
4444 }
4445
4446 /* Walk statement T setting up aliasing constraints according to the
4447    references found in T.  This function is the main part of the
4448    constraint builder.  AI points to auxiliary alias information used
4449    when building alias sets and computing alias grouping heuristics.  */
4450
4451 static void
4452 find_func_aliases (gimple origt)
4453 {
4454   gimple t = origt;
4455   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4456   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4457   struct constraint_expr *c;
4458   varinfo_t fi;
4459
4460   /* Now build constraints expressions.  */
4461   if (gimple_code (t) == GIMPLE_PHI)
4462     {
4463       size_t i;
4464       unsigned int j;
4465
4466       /* For a phi node, assign all the arguments to
4467          the result.  */
4468       get_constraint_for (gimple_phi_result (t), &lhsc);
4469       for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (t); i++)
4470         {
4471           tree strippedrhs = PHI_ARG_DEF (t, i);
4472
4473           STRIP_NOPS (strippedrhs);
4474           get_constraint_for_rhs (gimple_phi_arg_def (t, i), &rhsc);
4475
4476           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, j, c)
4477             {
4478               struct constraint_expr *c2;
4479               while (VEC_length (ce_s, rhsc) > 0)
4480                 {
4481                   c2 = VEC_last (ce_s, rhsc);
4482                   process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
4483                   VEC_pop (ce_s, rhsc);
4484                 }
4485             }
4486         }
4487     }
4488   /* In IPA mode, we need to generate constraints to pass call
4489      arguments through their calls.   There are two cases,
4490      either a GIMPLE_CALL returning a value, or just a plain
4491      GIMPLE_CALL when we are not.
4492
4493      In non-ipa mode, we need to generate constraints for each
4494      pointer passed by address.  */
4495   else if (is_gimple_call (t))
4496     find_func_aliases_for_call (t);
4497     
4498   /* Otherwise, just a regular assignment statement.  Only care about
4499      operations with pointer result, others are dealt with as escape
4500      points if they have pointer operands.  */
4501   else if (is_gimple_assign (t))
4502     {
4503       /* Otherwise, just a regular assignment statement.  */
4504       tree lhsop = gimple_assign_lhs (t);
4505       tree rhsop = (gimple_num_ops (t) == 2) ? gimple_assign_rhs1 (t) : NULL;
4506
4507       if (rhsop && TREE_CLOBBER_P (rhsop))
4508         /* Ignore clobbers, they don't actually store anything into
4509            the LHS.  */
4510         ;
4511       else if (rhsop && AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhsop)))
4512         do_structure_copy (lhsop, rhsop);
4513       else
4514         {
4515           enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (t);
4516
4517           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
4518
4519           if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
4520             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_assign_rhs1 (t),
4521                                            gimple_assign_rhs2 (t), &rhsc);
4522           else if (code == BIT_AND_EXPR
4523                    && TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (t)) == INTEGER_CST)
4524             {
4525               /* Aligning a pointer via a BIT_AND_EXPR is offsetting
4526                  the pointer.  Handle it by offsetting it by UNKNOWN.  */
4527               get_constraint_for_ptr_offset (gimple_assign_rhs1 (t),
4528                                              NULL_TREE, &rhsc);
4529             }
4530           else if ((CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
4531                     && !(POINTER_TYPE_P (gimple_expr_type (t))
4532                          && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhsop))))
4533                    || gimple_assign_single_p (t))
4534             get_constraint_for_rhs (rhsop, &rhsc);
4535           else if (truth_value_p (code))
4536             /* Truth value results are not pointer (parts).  Or at least
4537                very very unreasonable obfuscation of a part.  */
4538             ;
4539           else
4540             {
4541               /* All other operations are merges.  */
4542               VEC (ce_s, heap) *tmp = NULL;
4543               struct constraint_expr *rhsp;
4544               unsigned i, j;
4545               get_constraint_for_rhs (gimple_assign_rhs1 (t), &rhsc);
4546               for (i = 2; i < gimple_num_ops (t); ++i)
4547                 {
4548                   get_constraint_for_rhs (gimple_op (t, i), &tmp);
4549                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, tmp, j, rhsp)
4550                     VEC_safe_push (ce_s, heap, rhsc, rhsp);
4551                   VEC_truncate (ce_s, tmp, 0);
4552                 }
4553               VEC_free (ce_s, heap, tmp);
4554             }
4555           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4556         }
4557       /* If there is a store to a global variable the rhs escapes.  */
4558       if ((lhsop = get_base_address (lhsop)) != NULL_TREE
4559           && DECL_P (lhsop)
4560           && is_global_var (lhsop)
4561           && (!in_ipa_mode
4562               || DECL_EXTERNAL (lhsop) || TREE_PUBLIC (lhsop)))
4563         make_escape_constraint (rhsop);
4564     }
4565   /* Handle escapes through return.  */
4566   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN
4567            && gimple_return_retval (t) != NULL_TREE)
4568     {
4569       fi = NULL;
4570       if (!in_ipa_mode
4571           || !(fi = get_vi_for_tree (cfun->decl)))
4572         make_escape_constraint (gimple_return_retval (t));
4573       else if (in_ipa_mode
4574                && fi != NULL)
4575         {
4576           struct constraint_expr lhs ;
4577           struct constraint_expr *rhsp;
4578           unsigned i;
4579
4580           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4581           get_constraint_for_rhs (gimple_return_retval (t), &rhsc);
4582           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4583             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4584         }
4585     }
4586   /* Handle asms conservatively by adding escape constraints to everything.  */
4587   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_ASM)
4588     {
4589       unsigned i, noutputs;
4590       const char **oconstraints;
4591       const char *constraint;
4592       bool allows_mem, allows_reg, is_inout;
4593
4594       noutputs = gimple_asm_noutputs (t);
4595       oconstraints = XALLOCAVEC (const char *, noutputs);
4596
4597       for (i = 0; i < noutputs; ++i)
4598         {
4599           tree link = gimple_asm_output_op (t, i);
4600           tree op = TREE_VALUE (link);
4601
4602           constraint = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
4603           oconstraints[i] = constraint;
4604           parse_output_constraint (&constraint, i, 0, 0, &allows_mem,
4605                                    &allows_reg, &is_inout);
4606
4607           /* A memory constraint makes the address of the operand escape.  */
4608           if (!allows_reg && allows_mem)
4609             make_escape_constraint (build_fold_addr_expr (op));
4610
4611           /* The asm may read global memory, so outputs may point to
4612              any global memory.  */
4613           if (op)
4614             {
4615               VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4616               struct constraint_expr rhsc, *lhsp;
4617               unsigned j;
4618               get_constraint_for (op, &lhsc);
4619               rhsc.var = nonlocal_id;
4620               rhsc.offset = 0;
4621               rhsc.type = SCALAR;
4622               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, j, lhsp)
4623                 process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
4624               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4625             }
4626         }
4627       for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (t); ++i)
4628         {
4629           tree link = gimple_asm_input_op (t, i);
4630           tree op = TREE_VALUE (link);
4631
4632           constraint = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
4633
4634           parse_input_constraint (&constraint, 0, 0, noutputs, 0, oconstraints,
4635                                   &allows_mem, &allows_reg);
4636
4637           /* A memory constraint makes the address of the operand escape.  */
4638           if (!allows_reg && allows_mem)
4639             make_escape_constraint (build_fold_addr_expr (op));
4640           /* Strictly we'd only need the constraint to ESCAPED if
4641              the asm clobbers memory, otherwise using something
4642              along the lines of per-call clobbers/uses would be enough.  */
4643           else if (op)
4644             make_escape_constraint (op);
4645         }
4646     }
4647
4648   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4649   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4650 }
4651
4652
4653 /* Create a constraint adding to the clobber set of FI the memory
4654    pointed to by PTR.  */
4655
4656 static void
4657 process_ipa_clobber (varinfo_t fi, tree ptr)
4658 {
4659   VEC(ce_s, heap) *ptrc = NULL;
4660   struct constraint_expr *c, lhs;
4661   unsigned i;
4662   get_constraint_for_rhs (ptr, &ptrc);
4663   lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4664   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, ptrc, i, c)
4665     process_constraint (new_constraint (lhs, *c));
4666   VEC_free (ce_s, heap, ptrc);
4667 }
4668
4669 /* Walk statement T setting up clobber and use constraints according to the
4670    references found in T.  This function is a main part of the
4671    IPA constraint builder.  */
4672
4673 static void
4674 find_func_clobbers (gimple origt)
4675 {
4676   gimple t = origt;
4677   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4678   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4679   varinfo_t fi;
4680
4681   /* Add constraints for clobbered/used in IPA mode.
4682      We are not interested in what automatic variables are clobbered
4683      or used as we only use the information in the caller to which
4684      they do not escape.  */
4685   gcc_assert (in_ipa_mode);
4686
4687   /* If the stmt refers to memory in any way it better had a VUSE.  */
4688   if (gimple_vuse (t) == NULL_TREE)
4689     return;
4690
4691   /* We'd better have function information for the current function.  */
4692   fi = lookup_vi_for_tree (cfun->decl);
4693   gcc_assert (fi != NULL);
4694
4695   /* Account for stores in assignments and calls.  */
4696   if (gimple_vdef (t) != NULL_TREE
4697       && gimple_has_lhs (t))
4698     {
4699       tree lhs = gimple_get_lhs (t);
4700       tree tem = lhs;
4701       while (handled_component_p (tem))
4702         tem = TREE_OPERAND (tem, 0);
4703       if ((DECL_P (tem)
4704            && !auto_var_in_fn_p (tem, cfun->decl))
4705           || INDIRECT_REF_P (tem)
4706           || (TREE_CODE (tem) == MEM_REF
4707               && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 0)) == ADDR_EXPR
4708                    && auto_var_in_fn_p
4709                         (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 0), 0), cfun->decl))))
4710         {
4711           struct constraint_expr lhsc, *rhsp;
4712           unsigned i;
4713           lhsc = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4714           get_constraint_for_address_of (lhs, &rhsc);
4715           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4716             process_constraint (new_constraint (lhsc, *rhsp));
4717           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4718         }
4719     }
4720
4721   /* Account for uses in assigments and returns.  */
4722   if (gimple_assign_single_p (t)
4723       || (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN
4724           && gimple_return_retval (t) != NULL_TREE))
4725     {
4726       tree rhs = (gimple_assign_single_p (t)
4727                   ? gimple_assign_rhs1 (t) : gimple_return_retval (t));
4728       tree tem = rhs;
4729       while (handled_component_p (tem))
4730         tem = TREE_OPERAND (tem, 0);
4731       if ((DECL_P (tem)
4732            && !auto_var_in_fn_p (tem, cfun->decl))
4733           || INDIRECT_REF_P (tem)
4734           || (TREE_CODE (tem) == MEM_REF
4735               && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 0)) == ADDR_EXPR
4736                    && auto_var_in_fn_p
4737                         (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 0), 0), cfun->decl))))
4738         {
4739           struct constraint_expr lhs, *rhsp;
4740           unsigned i;
4741           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4742           get_constraint_for_address_of (rhs, &rhsc);
4743           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4744             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4745           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4746         }
4747     }
4748
4749   if (is_gimple_call (t))
4750     {
4751       varinfo_t cfi = NULL;
4752       tree decl = gimple_call_fndecl (t);
4753       struct constraint_expr lhs, rhs;
4754       unsigned i, j;
4755
4756       /* For builtins we do not have separate function info.  For those
4757          we do not generate escapes for we have to generate clobbers/uses.  */
4758       if (decl
4759           && DECL_BUILT_IN_CLASS (decl) == BUILT_IN_NORMAL)
4760         switch (DECL_FUNCTION_CODE (decl))
4761           {
4762           /* The following functions use and clobber memory pointed to
4763              by their arguments.  */
4764           case BUILT_IN_STRCPY:
4765           case BUILT_IN_STRNCPY:
4766           case BUILT_IN_BCOPY:
4767           case BUILT_IN_MEMCPY:
4768           case BUILT_IN_MEMMOVE:
4769           case BUILT_IN_MEMPCPY:
4770           case BUILT_IN_STPCPY:
4771           case BUILT_IN_STPNCPY:
4772           case BUILT_IN_STRCAT:
4773           case BUILT_IN_STRNCAT:
4774           case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
4775           case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
4776           case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
4777           case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
4778           case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
4779           case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
4780           case BUILT_IN_STPNCPY_CHK:
4781           case BUILT_IN_STRCAT_CHK:
4782           case BUILT_IN_STRNCAT_CHK:
4783             {
4784               tree dest = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (decl)
4785                                                == BUILT_IN_BCOPY ? 1 : 0));
4786               tree src = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (decl)
4787                                               == BUILT_IN_BCOPY ? 0 : 1));
4788               unsigned i;
4789               struct constraint_expr *rhsp, *lhsp;
4790               get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4791               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4792               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4793                 process_constraint (new_constraint (lhs, *lhsp));
4794               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4795               get_constraint_for_ptr_offset (src, NULL_TREE, &rhsc);
4796               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4797               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4798                 process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4799               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4800               return;
4801             }
4802           /* The following function clobbers memory pointed to by
4803              its argument.  */
4804           case BUILT_IN_MEMSET:
4805           case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
4806             {
4807               tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4808               unsigned i;
4809               ce_s *lhsp;
4810               get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4811               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4812               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4813                 process_constraint (new_constraint (lhs, *lhsp));
4814               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4815               return;
4816             }
4817           /* The following functions clobber their second and third
4818              arguments.  */
4819           case BUILT_IN_SINCOS:
4820           case BUILT_IN_SINCOSF:
4821           case BUILT_IN_SINCOSL:
4822             {
4823               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 1));
4824               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 2));
4825               return;
4826             }
4827           /* The following functions clobber their second argument.  */
4828           case BUILT_IN_FREXP:
4829           case BUILT_IN_FREXPF:
4830           case BUILT_IN_FREXPL:
4831           case BUILT_IN_LGAMMA_R:
4832           case BUILT_IN_LGAMMAF_R:
4833           case BUILT_IN_LGAMMAL_R:
4834           case BUILT_IN_GAMMA_R:
4835           case BUILT_IN_GAMMAF_R:
4836           case BUILT_IN_GAMMAL_R:
4837           case BUILT_IN_MODF:
4838           case BUILT_IN_MODFF:
4839           case BUILT_IN_MODFL:
4840             {
4841               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 1));
4842               return;
4843             }
4844           /* The following functions clobber their third argument.  */
4845           case BUILT_IN_REMQUO:
4846           case BUILT_IN_REMQUOF:
4847           case BUILT_IN_REMQUOL:
4848             {
4849               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 2));
4850               return;
4851             }
4852           /* The following functions neither read nor clobber memory.  */
4853           case BUILT_IN_ASSUME_ALIGNED:
4854           case BUILT_IN_FREE:
4855             return;
4856           /* Trampolines are of no interest to us.  */
4857           case BUILT_IN_INIT_TRAMPOLINE:
4858           case BUILT_IN_ADJUST_TRAMPOLINE:
4859             return;
4860           case BUILT_IN_VA_START:
4861           case BUILT_IN_VA_END:
4862             return;
4863           /* printf-style functions may have hooks to set pointers to
4864              point to somewhere into the generated string.  Leave them
4865              for a later excercise...  */
4866           default:
4867             /* Fallthru to general call handling.  */;
4868           }
4869
4870       /* Parameters passed by value are used.  */
4871       lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4872       for (i = 0; i < gimple_call_num_args (t); i++)
4873         {
4874           struct constraint_expr *rhsp;
4875           tree arg = gimple_call_arg (t, i);
4876
4877           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
4878               || is_gimple_min_invariant (arg))
4879             continue;
4880
4881           get_constraint_for_address_of (arg, &rhsc);
4882           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
4883             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4884           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4885         }
4886
4887       /* Build constraints for propagating clobbers/uses along the
4888          callgraph edges.  */
4889       cfi = get_fi_for_callee (t);
4890       if (cfi->id == anything_id)
4891         {
4892           if (gimple_vdef (t))
4893             make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4894                                   anything_id);
4895           make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4896                                 anything_id);
4897           return;
4898         }
4899
4900       /* For callees without function info (that's external functions),
4901          ESCAPED is clobbered and used.  */
4902       if (gimple_call_fndecl (t)
4903           && !cfi->is_fn_info)
4904         {
4905           varinfo_t vi;
4906
4907           if (gimple_vdef (t))
4908             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4909                                   escaped_id);
4910           make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_uses), escaped_id);
4911
4912           /* Also honor the call statement use/clobber info.  */
4913           if ((vi = lookup_call_clobber_vi (t)) != NULL)
4914             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4915                                   vi->id);
4916           if ((vi = lookup_call_use_vi (t)) != NULL)
4917             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4918                                   vi->id);
4919           return;
4920         }
4921
4922       /* Otherwise the caller clobbers and uses what the callee does.
4923          ???  This should use a new complex constraint that filters
4924          local variables of the callee.  */
4925       if (gimple_vdef (t))
4926         {
4927           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4928           rhs = get_function_part_constraint (cfi, fi_clobbers);
4929           process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4930         }
4931       lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4932       rhs = get_function_part_constraint (cfi, fi_uses);
4933       process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4934     }
4935   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_ASM)
4936     {
4937       /* ???  Ick.  We can do better.  */
4938       if (gimple_vdef (t))
4939         make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4940                               anything_id);
4941       make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4942                             anything_id);
4943     }
4944
4945   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4946 }
4947
4948
4949 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
4950    OFFSET.  Return NULL if we can't find one.  */
4951
4952 static varinfo_t
4953 first_vi_for_offset (varinfo_t start, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
4954 {
4955   /* If the offset is outside of the variable, bail out.  */
4956   if (offset >= start->fullsize)
4957     return NULL;
4958
4959   /* If we cannot reach offset from start, lookup the first field
4960      and start from there.  */
4961   if (start->offset > offset)
4962     start = lookup_vi_for_tree (start->decl);
4963
4964   while (start)
4965     {
4966       /* We may not find a variable in the field list with the actual
4967          offset when when we have glommed a structure to a variable.
4968          In that case, however, offset should still be within the size
4969          of the variable. */
4970       if (offset >= start->offset
4971           && (offset - start->offset) < start->size)
4972         return start;
4973
4974       start= start->next;
4975     }
4976
4977   return NULL;
4978 }
4979
4980 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
4981    OFFSET.  If there is no such varinfo the varinfo directly preceding
4982    OFFSET is returned.  */
4983
4984 static varinfo_t
4985 first_or_preceding_vi_for_offset (varinfo_t start,
4986                                   unsigned HOST_WIDE_INT offset)
4987 {
4988   /* If we cannot reach offset from start, lookup the first field
4989      and start from there.  */
4990   if (start->offset > offset)
4991     start = lookup_vi_for_tree (start->decl);
4992
4993   /* We may not find a variable in the field list with the actual
4994      offset when when we have glommed a structure to a variable.
4995      In that case, however, offset should still be within the size
4996      of the variable.
4997      If we got beyond the offset we look for return the field
4998      directly preceding offset which may be the last field.  */
4999   while (start->next
5000          && offset >= start->offset
5001          && !((offset - start->offset) < start->size))
5002     start = start->next;
5003
5004   return start;
5005 }
5006
5007
5008 /* This structure is used during pushing fields onto the fieldstack
5009    to track the offset of the field, since bitpos_of_field gives it
5010    relative to its immediate containing type, and we want it relative
5011    to the ultimate containing object.  */
5012
5013 struct fieldoff
5014 {
5015   /* Offset from the base of the base containing object to this field.  */
5016   HOST_WIDE_INT offset;
5017
5018   /* Size, in bits, of the field.  */
5019   unsigned HOST_WIDE_INT size;
5020
5021   unsigned has_unknown_size : 1;
5022
5023   unsigned must_have_pointers : 1;
5024
5025   unsigned may_have_pointers : 1;
5026
5027   unsigned only_restrict_pointers : 1;
5028 };
5029 typedef struct fieldoff fieldoff_s;
5030
5031 DEF_VEC_O(fieldoff_s);
5032 DEF_VEC_ALLOC_O(fieldoff_s,heap);
5033
5034 /* qsort comparison function for two fieldoff's PA and PB */
5035
5036 static int
5037 fieldoff_compare (const void *pa, const void *pb)
5038 {
5039   const fieldoff_s *foa = (const fieldoff_s *)pa;
5040   const fieldoff_s *fob = (const fieldoff_s *)pb;
5041   unsigned HOST_WIDE_INT foasize, fobsize;
5042
5043   if (foa->offset < fob->offset)
5044     return -1;
5045   else if (foa->offset > fob->offset)
5046     return 1;
5047
5048   foasize = foa->size;
5049   fobsize = fob->size;
5050   if (foasize < fobsize)
5051     return -1;
5052   else if (foasize > fobsize)
5053     return 1;
5054   return 0;
5055 }
5056
5057 /* Sort a fieldstack according to the field offset and sizes.  */
5058 static void
5059 sort_fieldstack (VEC(fieldoff_s,heap) *fieldstack)
5060 {
5061   VEC_qsort (fieldoff_s, fieldstack, fieldoff_compare);
5062 }
5063
5064 /* Return true if T is a type that can have subvars.  */
5065
5066 static inline bool
5067 type_can_have_subvars (const_tree t)
5068 {
5069   /* Aggregates without overlapping fields can have subvars.  */
5070   return TREE_CODE (t) == RECORD_TYPE;
5071 }
5072
5073 /* Return true if V is a tree that we can have subvars for.
5074    Normally, this is any aggregate type.  Also complex
5075    types which are not gimple registers can have subvars.  */
5076
5077 static inline bool
5078 var_can_have_subvars (const_tree v)
5079 {
5080   /* Volatile variables should never have subvars.  */
5081   if (TREE_THIS_VOLATILE (v))
5082     return false;
5083
5084   /* Non decls or memory tags can never have subvars.  */
5085   if (!DECL_P (v))
5086     return false;
5087
5088   return type_can_have_subvars (TREE_TYPE (v));
5089 }
5090
5091 /* Return true if T is a type that does contain pointers.  */
5092
5093 static bool
5094 type_must_have_pointers (tree type)
5095 {
5096   if (POINTER_TYPE_P (type))
5097     return true;
5098
5099   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
5100     return type_must_have_pointers (TREE_TYPE (type));
5101
5102   /* A function or method can have pointers as arguments, so track
5103      those separately.  */
5104   if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
5105       || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
5106     return true;
5107
5108   return false;
5109 }
5110
5111 static bool
5112 field_must_have_pointers (tree t)
5113 {
5114   return type_must_have_pointers (TREE_TYPE (t));
5115 }
5116
5117 /* Given a TYPE, and a vector of field offsets FIELDSTACK, push all
5118    the fields of TYPE onto fieldstack, recording their offsets along
5119    the way.
5120
5121    OFFSET is used to keep track of the offset in this entire
5122    structure, rather than just the immediately containing structure.
5123    Returns false if the caller is supposed to handle the field we
5124    recursed for.  */
5125
5126 static bool
5127 push_fields_onto_fieldstack (tree type, VEC(fieldoff_s,heap) **fieldstack,
5128                              HOST_WIDE_INT offset)
5129 {
5130   tree field;
5131   bool empty_p = true;
5132
5133   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
5134     return false;
5135
5136   /* If the vector of fields is growing too big, bail out early.
5137      Callers check for VEC_length <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE, make
5138      sure this fails.  */
5139   if (VEC_length (fieldoff_s, *fieldstack) > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
5140     return false;
5141
5142   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = DECL_CHAIN (field))
5143     if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
5144       {
5145         bool push = false;
5146         HOST_WIDE_INT foff = bitpos_of_field (field);
5147
5148         if (!var_can_have_subvars (field)
5149             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == QUAL_UNION_TYPE
5150             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == UNION_TYPE)
5151           push = true;
5152         else if (!push_fields_onto_fieldstack
5153                     (TREE_TYPE (field), fieldstack, offset + foff)
5154                  && (DECL_SIZE (field)
5155                      && !integer_zerop (DECL_SIZE (field))))
5156           /* Empty structures may have actual size, like in C++.  So
5157              see if we didn't push any subfields and the size is
5158              nonzero, push the field onto the stack.  */
5159           push = true;
5160
5161         if (push)
5162           {
5163             fieldoff_s *pair = NULL;
5164             bool has_unknown_size = false;
5165             bool must_have_pointers_p;
5166
5167             if (!VEC_empty (fieldoff_s, *fieldstack))
5168               pair = VEC_last (fieldoff_s, *fieldstack);
5169
5170             /* If there isn't anything at offset zero, create sth.  */
5171             if (!pair
5172                 && offset + foff != 0)
5173               {
5174                 pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
5175                 pair->offset = 0;
5176                 pair->size = offset + foff;
5177                 pair->has_unknown_size = false;
5178                 pair->must_have_pointers = false;
5179                 pair->may_have_pointers = false;
5180                 pair->only_restrict_pointers = false;
5181               }
5182
5183             if (!DECL_SIZE (field)
5184                 || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1))
5185               has_unknown_size = true;
5186
5187             /* If adjacent fields do not contain pointers merge them.  */
5188             must_have_pointers_p = field_must_have_pointers (field);
5189             if (pair
5190                 && !has_unknown_size
5191                 && !must_have_pointers_p
5192                 && !pair->must_have_pointers
5193                 && !pair->has_unknown_size
5194                 && pair->offset + (HOST_WIDE_INT)pair->size == offset + foff)
5195               {
5196                 pair->size += TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
5197               }
5198             else
5199               {
5200                 pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
5201                 pair->offset = offset + foff;
5202                 pair->has_unknown_size = has_unknown_size;
5203                 if (!has_unknown_size)
5204                   pair->size = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
5205                 else
5206                   pair->size = -1;
5207                 pair->must_have_pointers = must_have_pointers_p;
5208                 pair->may_have_pointers = true;
5209                 pair->only_restrict_pointers
5210                   = (!has_unknown_size
5211                      && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (field))
5212                      && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (field)));
5213               }
5214           }
5215
5216         empty_p = false;
5217       }
5218
5219   return !empty_p;
5220 }
5221
5222 /* Count the number of arguments DECL has, and set IS_VARARGS to true
5223    if it is a varargs function.  */
5224
5225 static unsigned int
5226 count_num_arguments (tree decl, bool *is_varargs)
5227 {
5228   unsigned int num = 0;
5229   tree t;
5230
5231   /* Capture named arguments for K&R functions.  They do not
5232      have a prototype and thus no TYPE_ARG_TYPES.  */
5233   for (t = DECL_ARGUMENTS (decl); t; t = DECL_CHAIN (t))
5234     ++num;
5235
5236   /* Check if the function has variadic arguments.  */
5237   for (t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)); t; t = TREE_CHAIN (t))
5238     if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
5239       break;
5240   if (!t)
5241     *is_varargs = true;
5242
5243   return num;
5244 }
5245
5246 /* Creation function node for DECL, using NAME, and return the index
5247    of the variable we've created for the function.  */
5248
5249 static varinfo_t
5250 create_function_info_for (tree decl, const char *name)
5251 {
5252   struct function *fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (decl);
5253   varinfo_t vi, prev_vi;
5254   tree arg;
5255   unsigned int i;
5256   bool is_varargs = false;
5257   unsigned int num_args = count_num_arguments (decl, &is_varargs);
5258
5259   /* Create the variable info.  */
5260
5261   vi = new_var_info (decl, name);
5262   vi->offset = 0;
5263   vi->size = 1;
5264   vi->fullsize = fi_parm_base + num_args;
5265   vi->is_fn_info = 1;
5266   vi->may_have_pointers = false;
5267   if (is_varargs)
5268     vi->fullsize = ~0;
5269   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
5270
5271   prev_vi = vi;
5272
5273   /* Create a variable for things the function clobbers and one for
5274      things the function uses.  */
5275     {
5276       varinfo_t clobbervi, usevi;
5277       const char *newname;
5278       char *tempname;
5279
5280       asprintf (&tempname, "%s.clobber", name);
5281       newname = ggc_strdup (tempname);
5282       free (tempname);
5283
5284       clobbervi = new_var_info (NULL, newname);
5285       clobbervi->offset = fi_clobbers;
5286       clobbervi->size = 1;
5287       clobbervi->fullsize = vi->fullsize;
5288       clobbervi->is_full_var = true;
5289       clobbervi->is_global_var = false;
5290       gcc_assert (prev_vi->offset < clobbervi->offset);
5291       prev_vi->next = clobbervi;
5292       prev_vi = clobbervi;
5293
5294       asprintf (&tempname, "%s.use", name);
5295       newname = ggc_strdup (tempname);
5296       free (tempname);
5297
5298       usevi = new_var_info (NULL, newname);
5299       usevi->offset = fi_uses;
5300       usevi->size = 1;
5301       usevi->fullsize = vi->fullsize;
5302       usevi->is_full_var = true;
5303       usevi->is_global_var = false;
5304       gcc_assert (prev_vi->offset < usevi->offset);
5305       prev_vi->next = usevi;
5306       prev_vi = usevi;
5307     }
5308
5309   /* And one for the static chain.  */
5310   if (fn->static_chain_decl != NULL_TREE)
5311     {
5312       varinfo_t chainvi;
5313       const char *newname;
5314       char *tempname;
5315
5316       asprintf (&tempname, "%s.chain", name);
5317       newname = ggc_strdup (tempname);
5318       free (tempname);
5319
5320       chainvi = new_var_info (fn->static_chain_decl, newname);
5321       chainvi->offset = fi_static_chain;
5322       chainvi->size = 1;
5323       chainvi->fullsize = vi->fullsize;
5324       chainvi->is_full_var = true;
5325       chainvi->is_global_var = false;
5326       gcc_assert (prev_vi->offset < chainvi->offset);
5327       prev_vi->next = chainvi;
5328       prev_vi = chainvi;
5329       insert_vi_for_tree (fn->static_chain_decl, chainvi);
5330     }
5331
5332   /* Create a variable for the return var.  */
5333   if (DECL_RESULT (decl) != NULL
5334       || !VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl))))
5335     {
5336       varinfo_t resultvi;
5337       const char *newname;
5338       char *tempname;
5339       tree resultdecl = decl;
5340
5341       if (DECL_RESULT (decl))
5342         resultdecl = DECL_RESULT (decl);
5343
5344       asprintf (&tempname, "%s.result", name);
5345       newname = ggc_strdup (tempname);
5346       free (tempname);
5347
5348       resultvi = new_var_info (resultdecl, newname);
5349       resultvi->offset = fi_result;
5350       resultvi->size = 1;
5351       resultvi->fullsize = vi->fullsize;
5352       resultvi->is_full_var = true;
5353       if (DECL_RESULT (decl))
5354         resultvi->may_have_pointers = true;
5355       gcc_assert (prev_vi->offset < resultvi->offset);
5356       prev_vi->next = resultvi;
5357       prev_vi = resultvi;
5358       if (DECL_RESULT (decl))
5359         insert_vi_for_tree (DECL_RESULT (decl), resultvi);
5360     }
5361
5362   /* Set up variables for each argument.  */
5363   arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
5364   for (i = 0; i < num_args; i++)
5365     {
5366       varinfo_t argvi;
5367       const char *newname;
5368       char *tempname;
5369       tree argdecl = decl;
5370
5371       if (arg)
5372         argdecl = arg;
5373
5374       asprintf (&tempname, "%s.arg%d", name, i);
5375       newname = ggc_strdup (tempname);
5376       free (tempname);
5377
5378       argvi = new_var_info (argdecl, newname);
5379       argvi->offset = fi_parm_base + i;
5380       argvi->size = 1;
5381       argvi->is_full_var = true;
5382       argvi->fullsize = vi->fullsize;
5383       if (arg)
5384         argvi->may_have_pointers = true;
5385       gcc_assert (prev_vi->offset < argvi->offset);
5386       prev_vi->next = argvi;
5387       prev_vi = argvi;
5388       if (arg)
5389         {
5390           insert_vi_for_tree (arg, argvi);
5391           arg = DECL_CHAIN (arg);
5392         }
5393     }
5394
5395   /* Add one representative for all further args.  */
5396   if (is_varargs)
5397     {
5398       varinfo_t argvi;
5399       const char *newname;
5400       char *tempname;
5401       tree decl;
5402
5403       asprintf (&tempname, "%s.varargs", name);
5404       newname = ggc_strdup (tempname);
5405       free (tempname);
5406
5407       /* We need sth that can be pointed to for va_start.  */
5408       decl = build_fake_var_decl (ptr_type_node);
5409
5410       argvi = new_var_info (decl, newname);
5411       argvi->offset = fi_parm_base + num_args;
5412       argvi->size = ~0;
5413       argvi->is_full_var = true;
5414       argvi->is_heap_var = true;
5415       argvi->fullsize = vi->fullsize;
5416       gcc_assert (prev_vi->offset < argvi->offset);
5417       prev_vi->next = argvi;
5418       prev_vi = argvi;
5419     }
5420
5421   return vi;
5422 }
5423
5424
5425 /* Return true if FIELDSTACK contains fields that overlap.
5426    FIELDSTACK is assumed to be sorted by offset.  */
5427
5428 static bool
5429 check_for_overlaps (VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack)
5430 {
5431   fieldoff_s *fo = NULL;
5432   unsigned int i;
5433   HOST_WIDE_INT lastoffset = -1;
5434
5435   FOR_EACH_VEC_ELT (fieldoff_s, fieldstack, i, fo)
5436     {
5437       if (fo->offset == lastoffset)
5438         return true;
5439       lastoffset = fo->offset;
5440     }
5441   return false;
5442 }
5443
5444 /* Create a varinfo structure for NAME and DECL, and add it to VARMAP.
5445    This will also create any varinfo structures necessary for fields
5446    of DECL.  */
5447
5448 static varinfo_t
5449 create_variable_info_for_1 (tree decl, const char *name)
5450 {
5451   varinfo_t vi, newvi;
5452   tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
5453   tree declsize = DECL_P (decl) ? DECL_SIZE (decl) : TYPE_SIZE (decl_type);
5454   VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack = NULL;
5455   fieldoff_s *fo;
5456   unsigned int i;
5457
5458   if (!declsize
5459       || !host_integerp (declsize, 1))
5460     {
5461       vi = new_var_info (decl, name);
5462       vi->offset = 0;
5463       vi->size = ~0;
5464       vi->fullsize = ~0;
5465       vi->is_unknown_size_var = true;
5466       vi->is_full_var = true;
5467       vi->may_have_pointers = true;
5468       return vi;
5469     }
5470
5471   /* Collect field information.  */
5472   if (use_field_sensitive
5473       && var_can_have_subvars (decl)
5474       /* ???  Force us to not use subfields for global initializers
5475          in IPA mode.  Else we'd have to parse arbitrary initializers.  */
5476       && !(in_ipa_mode
5477            && is_global_var (decl)
5478            && DECL_INITIAL (decl)))
5479     {
5480       fieldoff_s *fo = NULL;
5481       bool notokay = false;
5482       unsigned int i;
5483
5484       push_fields_onto_fieldstack (decl_type, &fieldstack, 0);
5485
5486       for (i = 0; !notokay && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
5487         if (fo->has_unknown_size
5488             || fo->offset < 0)
5489           {
5490             notokay = true;
5491             break;
5492           }
5493
5494       /* We can't sort them if we have a field with a variable sized type,
5495          which will make notokay = true.  In that case, we are going to return
5496          without creating varinfos for the fields anyway, so sorting them is a
5497          waste to boot.  */
5498       if (!notokay)
5499         {
5500           sort_fieldstack (fieldstack);
5501           /* Due to some C++ FE issues, like PR 22488, we might end up
5502              what appear to be overlapping fields even though they,
5503              in reality, do not overlap.  Until the C++ FE is fixed,
5504              we will simply disable field-sensitivity for these cases.  */
5505           notokay = check_for_overlaps (fieldstack);
5506         }
5507
5508       if (notokay)
5509         VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
5510     }
5511
5512   /* If we didn't end up collecting sub-variables create a full
5513      variable for the decl.  */
5514   if (VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) <= 1
5515       || VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
5516     {
5517       vi = new_var_info (decl, name);
5518       vi->offset = 0;
5519       vi->may_have_pointers = true;
5520       vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
5521       vi->size = vi->fullsize;
5522       vi->is_full_var = true;
5523       VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
5524       return vi;
5525     }
5526
5527   vi = new_var_info (decl, name);
5528   vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
5529   for (i = 0, newvi = vi;
5530        VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo);
5531        ++i, newvi = newvi->next)
5532     {
5533       const char *newname = "NULL";
5534       char *tempname;
5535
5536       if (dump_file)
5537         {
5538           asprintf (&tempname, "%s." HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC
5539                     "+" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, name, fo->offset, fo->size);
5540           newname = ggc_strdup (tempname);
5541           free (tempname);
5542         }
5543       newvi->name = newname;
5544       newvi->offset = fo->offset;
5545       newvi->size = fo->size;
5546       newvi->fullsize = vi->fullsize;
5547       newvi->may_have_pointers = fo->may_have_pointers;
5548       newvi->only_restrict_pointers = fo->only_restrict_pointers;
5549       if (i + 1 < VEC_length (fieldoff_s, fieldstack))
5550         newvi->next = new_var_info (decl, name);
5551     }
5552
5553   VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
5554
5555   return vi;
5556 }
5557
5558 static unsigned int
5559 create_variable_info_for (tree decl, const char *name)
5560 {
5561   varinfo_t vi = create_variable_info_for_1 (decl, name);
5562   unsigned int id = vi->id;
5563
5564   insert_vi_for_tree (decl, vi);
5565
5566   if (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL)
5567     return id;
5568
5569   /* Create initial constraints for globals.  */
5570   for (; vi; vi = vi->next)
5571     {
5572       if (!vi->may_have_pointers
5573           || !vi->is_global_var)
5574         continue;
5575
5576       /* Mark global restrict qualified pointers.  */
5577       if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
5578            && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (decl)))
5579           || vi->only_restrict_pointers)
5580         {
5581           make_constraint_from_global_restrict (vi, "GLOBAL_RESTRICT");
5582           continue;
5583         }
5584
5585       /* In non-IPA mode the initializer from nonlocal is all we need.  */
5586       if (!in_ipa_mode
5587           || DECL_HARD_REGISTER (decl))
5588         make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
5589
5590       /* In IPA mode parse the initializer and generate proper constraints
5591          for it.  */
5592       else
5593         {
5594           struct varpool_node *vnode = varpool_get_node (decl);
5595
5596           /* For escaped variables initialize them from nonlocal.  */
5597           if (!varpool_all_refs_explicit_p (vnode))
5598             make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
5599
5600           /* If this is a global variable with an initializer and we are in
5601              IPA mode generate constraints for it.  */
5602           if (DECL_INITIAL (decl))
5603             {
5604               VEC (ce_s, heap) *rhsc = NULL;
5605               struct constraint_expr lhs, *rhsp;
5606               unsigned i;
5607               get_constraint_for_rhs (DECL_INITIAL (decl), &rhsc);
5608               lhs.var = vi->id;
5609               lhs.offset = 0;
5610               lhs.type = SCALAR;
5611               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
5612                 process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
5613               /* If this is a variable that escapes from the unit
5614                  the initializer escapes as well.  */
5615               if (!varpool_all_refs_explicit_p (vnode))
5616                 {
5617                   lhs.var = escaped_id;
5618                   lhs.offset = 0;
5619                   lhs.type = SCALAR;
5620                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
5621                     process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
5622                 }
5623               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
5624             }
5625         }
5626     }
5627
5628   return id;
5629 }
5630
5631 /* Print out the points-to solution for VAR to FILE.  */
5632
5633 static void
5634 dump_solution_for_var (FILE *file, unsigned int var)
5635 {
5636   varinfo_t vi = get_varinfo (var);
5637   unsigned int i;
5638   bitmap_iterator bi;
5639
5640   /* Dump the solution for unified vars anyway, this avoids difficulties
5641      in scanning dumps in the testsuite.  */
5642   fprintf (file, "%s = { ", vi->name);
5643   vi = get_varinfo (find (var));
5644   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
5645     fprintf (file, "%s ", get_varinfo (i)->name);
5646   fprintf (file, "}");
5647
5648   /* But note when the variable was unified.  */
5649   if (vi->id != var)
5650     fprintf (file, " same as %s", vi->name);
5651
5652   fprintf (file, "\n");
5653 }
5654
5655 /* Print the points-to solution for VAR to stdout.  */
5656
5657 DEBUG_FUNCTION void
5658 debug_solution_for_var (unsigned int var)
5659 {
5660   dump_solution_for_var (stdout, var);
5661 }
5662
5663 /* Create varinfo structures for all of the variables in the
5664    function for intraprocedural mode.  */
5665
5666 static void
5667 intra_create_variable_infos (void)
5668 {
5669   tree t;
5670
5671   /* For each incoming pointer argument arg, create the constraint ARG
5672      = NONLOCAL or a dummy variable if it is a restrict qualified
5673      passed-by-reference argument.  */
5674   for (t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl); t; t = DECL_CHAIN (t))
5675     {
5676       varinfo_t p = get_vi_for_tree (t);
5677
5678       /* For restrict qualified pointers to objects passed by
5679          reference build a real representative for the pointed-to object.
5680          Treat restrict qualified references the same.  */
5681       if (TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (t))
5682           && ((DECL_BY_REFERENCE (t) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
5683               || TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == REFERENCE_TYPE)
5684           && !type_contains_placeholder_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (t))))
5685         {
5686           struct constraint_expr lhsc, rhsc;
5687           varinfo_t vi;
5688           tree heapvar = build_fake_var_decl (TREE_TYPE (TREE_TYPE (t)));
5689           DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
5690           vi = create_variable_info_for_1 (heapvar, "PARM_NOALIAS");
5691           insert_vi_for_tree (heapvar, vi);
5692           lhsc.var = p->id;
5693           lhsc.type = SCALAR;
5694           lhsc.offset = 0;
5695           rhsc.var = vi->id;
5696           rhsc.type = ADDRESSOF;
5697           rhsc.offset = 0;
5698           process_constraint (new_constraint (lhsc, rhsc));
5699           for (; vi; vi = vi->next)
5700             if (vi->may_have_pointers)
5701               {
5702                 if (vi->only_restrict_pointers)
5703                   make_constraint_from_global_restrict (vi, "GLOBAL_RESTRICT");
5704                 else
5705                   make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
5706               }
5707           continue;
5708         }
5709
5710       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
5711           && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (t)))
5712         make_constraint_from_global_restrict (p, "PARM_RESTRICT");
5713       else
5714         {
5715           for (; p; p = p->next)
5716             {
5717               if (p->only_restrict_pointers)
5718                 make_constraint_from_global_restrict (p, "PARM_RESTRICT");
5719               else if (p->may_have_pointers)
5720                 make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5721             }
5722         }
5723     }
5724
5725   /* Add a constraint for a result decl that is passed by reference.  */
5726   if (DECL_RESULT (cfun->decl)
5727       && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (cfun->decl)))
5728     {
5729       varinfo_t p, result_vi = get_vi_for_tree (DECL_RESULT (cfun->decl));
5730
5731       for (p = result_vi; p; p = p->next)
5732         make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5733     }
5734
5735   /* Add a constraint for the incoming static chain parameter.  */
5736   if (cfun->static_chain_decl != NULL_TREE)
5737     {
5738       varinfo_t p, chain_vi = get_vi_for_tree (cfun->static_chain_decl);
5739
5740       for (p = chain_vi; p; p = p->next)
5741         make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5742     }
5743 }
5744
5745 /* Structure used to put solution bitmaps in a hashtable so they can
5746    be shared among variables with the same points-to set.  */
5747
5748 typedef struct shared_bitmap_info
5749 {
5750   bitmap pt_vars;
5751   hashval_t hashcode;
5752 } *shared_bitmap_info_t;
5753 typedef const struct shared_bitmap_info *const_shared_bitmap_info_t;
5754
5755 static htab_t shared_bitmap_table;
5756
5757 /* Hash function for a shared_bitmap_info_t */
5758
5759 static hashval_t
5760 shared_bitmap_hash (const void *p)
5761 {
5762   const_shared_bitmap_info_t const bi = (const_shared_bitmap_info_t) p;
5763   return bi->hashcode;
5764 }
5765
5766 /* Equality function for two shared_bitmap_info_t's. */
5767
5768 static int
5769 shared_bitmap_eq (const void *p1, const void *p2)
5770 {
5771   const_shared_bitmap_info_t const sbi1 = (const_shared_bitmap_info_t) p1;
5772   const_shared_bitmap_info_t const sbi2 = (const_shared_bitmap_info_t) p2;
5773   return bitmap_equal_p (sbi1->pt_vars, sbi2->pt_vars);
5774 }
5775
5776 /* Lookup a bitmap in the shared bitmap hashtable, and return an already
5777    existing instance if there is one, NULL otherwise.  */
5778
5779 static bitmap
5780 shared_bitmap_lookup (bitmap pt_vars)
5781 {
5782   void **slot;
5783   struct shared_bitmap_info sbi;
5784
5785   sbi.pt_vars = pt_vars;
5786   sbi.hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
5787
5788   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, &sbi,
5789                                    sbi.hashcode, NO_INSERT);
5790   if (!slot)
5791     return NULL;
5792   else
5793     return ((shared_bitmap_info_t) *slot)->pt_vars;
5794 }
5795
5796
5797 /* Add a bitmap to the shared bitmap hashtable.  */
5798
5799 static void
5800 shared_bitmap_add (bitmap pt_vars)
5801 {
5802   void **slot;
5803   shared_bitmap_info_t sbi = XNEW (struct shared_bitmap_info);
5804
5805   sbi->pt_vars = pt_vars;
5806   sbi->hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
5807
5808   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, sbi,
5809                                    sbi->hashcode, INSERT);
5810   gcc_assert (!*slot);
5811   *slot = (void *) sbi;
5812 }
5813
5814
5815 /* Set bits in INTO corresponding to the variable uids in solution set FROM.  */
5816
5817 static void
5818 set_uids_in_ptset (bitmap into, bitmap from, struct pt_solution *pt)
5819 {
5820   unsigned int i;
5821   bitmap_iterator bi;
5822
5823   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (from, 0, i, bi)
5824     {
5825       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
5826
5827       /* The only artificial variables that are allowed in a may-alias
5828          set are heap variables.  */
5829       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
5830         continue;
5831
5832       if (TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
5833           || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
5834           || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
5835         {
5836           /* If we are in IPA mode we will not recompute points-to
5837              sets after inlining so make sure they stay valid.  */
5838           if (in_ipa_mode
5839               && !DECL_PT_UID_SET_P (vi->decl))
5840             SET_DECL_PT_UID (vi->decl, DECL_UID (vi->decl));
5841
5842           /* Add the decl to the points-to set.  Note that the points-to
5843              set contains global variables.  */
5844           bitmap_set_bit (into, DECL_PT_UID (vi->decl));
5845           if (vi->is_global_var)
5846             pt->vars_contains_global = true;
5847         }
5848     }
5849 }
5850
5851
5852 /* Compute the points-to solution *PT for the variable VI.  */
5853
5854 static void
5855 find_what_var_points_to (varinfo_t orig_vi, struct pt_solution *pt)
5856 {
5857   unsigned int i;
5858   bitmap_iterator bi;
5859   bitmap finished_solution;
5860   bitmap result;
5861   varinfo_t vi;
5862
5863   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5864
5865   /* This variable may have been collapsed, let's get the real
5866      variable.  */
5867   vi = get_varinfo (find (orig_vi->id));
5868
5869   /* Translate artificial variables into SSA_NAME_PTR_INFO
5870      attributes.  */
5871   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
5872     {
5873       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
5874
5875       if (vi->is_artificial_var)
5876         {
5877           if (vi->id == nothing_id)
5878             pt->null = 1;
5879           else if (vi->id == escaped_id)
5880             {
5881               if (in_ipa_mode)
5882                 pt->ipa_escaped = 1;
5883               else
5884                 pt->escaped = 1;
5885             }
5886           else if (vi->id == nonlocal_id)
5887             pt->nonlocal = 1;
5888           else if (vi->is_heap_var)
5889             /* We represent heapvars in the points-to set properly.  */
5890             ;
5891           else if (vi->id == readonly_id)
5892             /* Nobody cares.  */
5893             ;
5894           else if (vi->id == anything_id
5895                    || vi->id == integer_id)
5896             pt->anything = 1;
5897         }
5898     }
5899
5900   /* Instead of doing extra work, simply do not create
5901      elaborate points-to information for pt_anything pointers.  */
5902   if (pt->anything)
5903     return;
5904
5905   /* Share the final set of variables when possible.  */
5906   finished_solution = BITMAP_GGC_ALLOC ();
5907   stats.points_to_sets_created++;
5908
5909   set_uids_in_ptset (finished_solution, vi->solution, pt);
5910   result = shared_bitmap_lookup (finished_solution);
5911   if (!result)
5912     {
5913       shared_bitmap_add (finished_solution);
5914       pt->vars = finished_solution;
5915     }
5916   else
5917     {
5918       pt->vars = result;
5919       bitmap_clear (finished_solution);
5920     }
5921 }
5922
5923 /* Given a pointer variable P, fill in its points-to set.  */
5924
5925 static void
5926 find_what_p_points_to (tree p)
5927 {
5928   struct ptr_info_def *pi;
5929   tree lookup_p = p;
5930   varinfo_t vi;
5931
5932   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
5933      decl.  */
5934   if (TREE_CODE (p) == SSA_NAME
5935       && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == PARM_DECL
5936           || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == RESULT_DECL)
5937       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (p))
5938     lookup_p = SSA_NAME_VAR (p);
5939
5940   vi = lookup_vi_for_tree (lookup_p);
5941   if (!vi)
5942     return;
5943
5944   pi = get_ptr_info (p);
5945   find_what_var_points_to (vi, &pi->pt);
5946 }
5947
5948
5949 /* Query statistics for points-to solutions.  */
5950
5951 static struct {
5952   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solution_includes_may_alias;
5953   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solution_includes_no_alias;
5954   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solutions_intersect_may_alias;
5955   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solutions_intersect_no_alias;
5956 } pta_stats;
5957
5958 void
5959 dump_pta_stats (FILE *s)
5960 {
5961   fprintf (s, "\nPTA query stats:\n");
5962   fprintf (s, "  pt_solution_includes: "
5963            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
5964            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
5965            pta_stats.pt_solution_includes_no_alias,
5966            pta_stats.pt_solution_includes_no_alias
5967            + pta_stats.pt_solution_includes_may_alias);
5968   fprintf (s, "  pt_solutions_intersect: "
5969            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
5970            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
5971            pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias,
5972            pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias
5973            + pta_stats.pt_solutions_intersect_may_alias);
5974 }
5975
5976
5977 /* Reset the points-to solution *PT to a conservative default
5978    (point to anything).  */
5979
5980 void
5981 pt_solution_reset (struct pt_solution *pt)
5982 {
5983   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5984   pt->anything = true;
5985 }
5986
5987 /* Set the points-to solution *PT to point only to the variables
5988    in VARS.  VARS_CONTAINS_GLOBAL specifies whether that contains
5989    global variables and VARS_CONTAINS_RESTRICT specifies whether
5990    it contains restrict tag variables.  */
5991
5992 void
5993 pt_solution_set (struct pt_solution *pt, bitmap vars, bool vars_contains_global)
5994 {
5995   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5996   pt->vars = vars;
5997   pt->vars_contains_global = vars_contains_global;
5998 }
5999
6000 /* Set the points-to solution *PT to point only to the variable VAR.  */
6001
6002 void
6003 pt_solution_set_var (struct pt_solution *pt, tree var)
6004 {
6005   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6006   pt->vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
6007   bitmap_set_bit (pt->vars, DECL_PT_UID (var));
6008   pt->vars_contains_global = is_global_var (var);
6009 }
6010
6011 /* Computes the union of the points-to solutions *DEST and *SRC and
6012    stores the result in *DEST.  This changes the points-to bitmap
6013    of *DEST and thus may not be used if that might be shared.
6014    The points-to bitmap of *SRC and *DEST will not be shared after
6015    this function if they were not before.  */
6016
6017 static void
6018 pt_solution_ior_into (struct pt_solution *dest, struct pt_solution *src)
6019 {
6020   dest->anything |= src->anything;
6021   if (dest->anything)
6022     {
6023       pt_solution_reset (dest);
6024       return;
6025     }
6026
6027   dest->nonlocal |= src->nonlocal;
6028   dest->escaped |= src->escaped;
6029   dest->ipa_escaped |= src->ipa_escaped;
6030   dest->null |= src->null;
6031   dest->vars_contains_global |= src->vars_contains_global;
6032   if (!src->vars)
6033     return;
6034
6035   if (!dest->vars)
6036     dest->vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
6037   bitmap_ior_into (dest->vars, src->vars);
6038 }
6039
6040 /* Return true if the points-to solution *PT is empty.  */
6041
6042 bool
6043 pt_solution_empty_p (struct pt_solution *pt)
6044 {
6045   if (pt->anything
6046       || pt->nonlocal)
6047     return false;
6048
6049   if (pt->vars
6050       && !bitmap_empty_p (pt->vars))
6051     return false;
6052
6053   /* If the solution includes ESCAPED, check if that is empty.  */
6054   if (pt->escaped
6055       && !pt_solution_empty_p (&cfun->gimple_df->escaped))
6056     return false;
6057
6058   /* If the solution includes ESCAPED, check if that is empty.  */
6059   if (pt->ipa_escaped
6060       && !pt_solution_empty_p (&ipa_escaped_pt))
6061     return false;
6062
6063   return true;
6064 }
6065
6066 /* Return true if the points-to solution *PT only point to a single var, and
6067    return the var uid in *UID.  */
6068
6069 bool
6070 pt_solution_singleton_p (struct pt_solution *pt, unsigned *uid)
6071 {
6072   if (pt->anything || pt->nonlocal || pt->escaped || pt->ipa_escaped
6073       || pt->null || pt->vars == NULL
6074       || !bitmap_single_bit_set_p (pt->vars))
6075     return false;
6076
6077   *uid = bitmap_first_set_bit (pt->vars);
6078   return true;
6079 }
6080
6081 /* Return true if the points-to solution *PT includes global memory.  */
6082
6083 bool
6084 pt_solution_includes_global (struct pt_solution *pt)
6085 {
6086   if (pt->anything
6087       || pt->nonlocal
6088       || pt->vars_contains_global)
6089     return true;
6090
6091   if (pt->escaped)
6092     return pt_solution_includes_global (&cfun->gimple_df->escaped);
6093
6094   if (pt->ipa_escaped)
6095     return pt_solution_includes_global (&ipa_escaped_pt);
6096
6097   /* ???  This predicate is not correct for the IPA-PTA solution
6098      as we do not properly distinguish between unit escape points
6099      and global variables.  */
6100   if (cfun->gimple_df->ipa_pta)
6101     return true;
6102
6103   return false;
6104 }
6105
6106 /* Return true if the points-to solution *PT includes the variable
6107    declaration DECL.  */
6108
6109 static bool
6110 pt_solution_includes_1 (struct pt_solution *pt, const_tree decl)
6111 {
6112   if (pt->anything)
6113     return true;
6114
6115   if (pt->nonlocal
6116       && is_global_var (decl))
6117     return true;
6118
6119   if (pt->vars
6120       && bitmap_bit_p (pt->vars, DECL_PT_UID (decl)))
6121     return true;
6122
6123   /* If the solution includes ESCAPED, check it.  */
6124   if (pt->escaped
6125       && pt_solution_includes_1 (&cfun->gimple_df->escaped, decl))
6126     return true;
6127
6128   /* If the solution includes ESCAPED, check it.  */
6129   if (pt->ipa_escaped
6130       && pt_solution_includes_1 (&ipa_escaped_pt, decl))
6131     return true;
6132
6133   return false;
6134 }
6135
6136 bool
6137 pt_solution_includes (struct pt_solution *pt, const_tree decl)
6138 {
6139   bool res = pt_solution_includes_1 (pt, decl);
6140   if (res)
6141     ++pta_stats.pt_solution_includes_may_alias;
6142   else
6143     ++pta_stats.pt_solution_includes_no_alias;
6144   return res;
6145 }
6146
6147 /* Return true if both points-to solutions PT1 and PT2 have a non-empty
6148    intersection.  */
6149
6150 static bool
6151 pt_solutions_intersect_1 (struct pt_solution *pt1, struct pt_solution *pt2)
6152 {
6153   if (pt1->anything || pt2->anything)
6154     return true;
6155
6156   /* If either points to unknown global memory and the other points to
6157      any global memory they alias.  */
6158   if ((pt1->nonlocal
6159        && (pt2->nonlocal
6160            || pt2->vars_contains_global))
6161       || (pt2->nonlocal
6162           && pt1->vars_contains_global))
6163     return true;
6164
6165   /* Check the escaped solution if required.  */
6166   if ((pt1->escaped || pt2->escaped)
6167       && !pt_solution_empty_p (&cfun->gimple_df->escaped))
6168     {
6169       /* If both point to escaped memory and that solution
6170          is not empty they alias.  */
6171       if (pt1->escaped && pt2->escaped)
6172         return true;
6173
6174       /* If either points to escaped memory see if the escaped solution
6175          intersects with the other.  */
6176       if ((pt1->escaped
6177            && pt_solutions_intersect_1 (&cfun->gimple_df->escaped, pt2))
6178           || (pt2->escaped
6179               && pt_solutions_intersect_1 (&cfun->gimple_df->escaped, pt1)))
6180         return true;
6181     }
6182
6183   /* Check the escaped solution if required.
6184      ???  Do we need to check the local against the IPA escaped sets?  */
6185   if ((pt1->ipa_escaped || pt2->ipa_escaped)
6186       && !pt_solution_empty_p (&ipa_escaped_pt))
6187     {
6188       /* If both point to escaped memory and that solution
6189          is not empty they alias.  */
6190       if (pt1->ipa_escaped && pt2->ipa_escaped)
6191         return true;
6192
6193       /* If either points to escaped memory see if the escaped solution
6194          intersects with the other.  */
6195       if ((pt1->ipa_escaped
6196            && pt_solutions_intersect_1 (&ipa_escaped_pt, pt2))
6197           || (pt2->ipa_escaped
6198               && pt_solutions_intersect_1 (&ipa_escaped_pt, pt1)))
6199         return true;
6200     }
6201
6202   /* Now both pointers alias if their points-to solution intersects.  */
6203   return (pt1->vars
6204           && pt2->vars
6205           && bitmap_intersect_p (pt1->vars, pt2->vars));
6206 }
6207
6208 bool
6209 pt_solutions_intersect (struct pt_solution *pt1, struct pt_solution *pt2)
6210 {
6211   bool res = pt_solutions_intersect_1 (pt1, pt2);
6212   if (res)
6213     ++pta_stats.pt_solutions_intersect_may_alias;
6214   else
6215     ++pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias;
6216   return res;
6217 }
6218
6219
6220 /* Dump points-to information to OUTFILE.  */
6221
6222 static void
6223 dump_sa_points_to_info (FILE *outfile)
6224 {
6225   unsigned int i;
6226
6227   fprintf (outfile, "\nPoints-to sets\n\n");
6228
6229   if (dump_flags & TDF_STATS)
6230     {
6231       fprintf (outfile, "Stats:\n");
6232       fprintf (outfile, "Total vars:               %d\n", stats.total_vars);
6233       fprintf (outfile, "Non-pointer vars:          %d\n",
6234                stats.nonpointer_vars);
6235       fprintf (outfile, "Statically unified vars:  %d\n",
6236                stats.unified_vars_static);
6237       fprintf (outfile, "Dynamically unified vars: %d\n",
6238                stats.unified_vars_dynamic);
6239       fprintf (outfile, "Iterations:               %d\n", stats.iterations);
6240       fprintf (outfile, "Number of edges:          %d\n", stats.num_edges);
6241       fprintf (outfile, "Number of implicit edges: %d\n",
6242                stats.num_implicit_edges);
6243     }
6244
6245   for (i = 0; i < VEC_length (varinfo_t, varmap); i++)
6246     {
6247       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
6248       if (!vi->may_have_pointers)
6249         continue;
6250       dump_solution_for_var (outfile, i);
6251     }
6252 }
6253
6254
6255 /* Debug points-to information to stderr.  */
6256
6257 DEBUG_FUNCTION void
6258 debug_sa_points_to_info (void)
6259 {
6260   dump_sa_points_to_info (stderr);
6261 }
6262
6263
6264 /* Initialize the always-existing constraint variables for NULL
6265    ANYTHING, READONLY, and INTEGER */
6266
6267 static void
6268 init_base_vars (void)
6269 {
6270   struct constraint_expr lhs, rhs;
6271   varinfo_t var_anything;
6272   varinfo_t var_nothing;
6273   varinfo_t var_readonly;
6274   varinfo_t var_escaped;
6275   varinfo_t var_nonlocal;
6276   varinfo_t var_storedanything;
6277   varinfo_t var_integer;
6278
6279   /* Create the NULL variable, used to represent that a variable points
6280      to NULL.  */
6281   var_nothing = new_var_info (NULL_TREE, "NULL");
6282   gcc_assert (var_nothing->id == nothing_id);
6283   var_nothing->is_artificial_var = 1;
6284   var_nothing->offset = 0;
6285   var_nothing->size = ~0;
6286   var_nothing->fullsize = ~0;
6287   var_nothing->is_special_var = 1;
6288   var_nothing->may_have_pointers = 0;
6289   var_nothing->is_global_var = 0;
6290
6291   /* Create the ANYTHING variable, used to represent that a variable
6292      points to some unknown piece of memory.  */
6293   var_anything = new_var_info (NULL_TREE, "ANYTHING");
6294   gcc_assert (var_anything->id == anything_id);
6295   var_anything->is_artificial_var = 1;
6296   var_anything->size = ~0;
6297   var_anything->offset = 0;
6298   var_anything->next = NULL;
6299   var_anything->fullsize = ~0;
6300   var_anything->is_special_var = 1;
6301
6302   /* Anything points to anything.  This makes deref constraints just
6303      work in the presence of linked list and other p = *p type loops,
6304      by saying that *ANYTHING = ANYTHING. */
6305   lhs.type = SCALAR;
6306   lhs.var = anything_id;
6307   lhs.offset = 0;
6308   rhs.type = ADDRESSOF;
6309   rhs.var = anything_id;
6310   rhs.offset = 0;
6311
6312   /* This specifically does not use process_constraint because
6313      process_constraint ignores all anything = anything constraints, since all
6314      but this one are redundant.  */
6315   VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, new_constraint (lhs, rhs));
6316
6317   /* Create the READONLY variable, used to represent that a variable
6318      points to readonly memory.  */
6319   var_readonly = new_var_info (NULL_TREE, "READONLY");
6320   gcc_assert (var_readonly->id == readonly_id);
6321   var_readonly->is_artificial_var = 1;
6322   var_readonly->offset = 0;
6323   var_readonly->size = ~0;
6324   var_readonly->fullsize = ~0;
6325   var_readonly->next = NULL;
6326   var_readonly->is_special_var = 1;
6327
6328   /* readonly memory points to anything, in order to make deref
6329      easier.  In reality, it points to anything the particular
6330      readonly variable can point to, but we don't track this
6331      separately. */
6332   lhs.type = SCALAR;
6333   lhs.var = readonly_id;
6334   lhs.offset = 0;
6335   rhs.type = ADDRESSOF;
6336   rhs.var = readonly_id;  /* FIXME */
6337   rhs.offset = 0;
6338   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6339
6340   /* Create the ESCAPED variable, used to represent the set of escaped
6341      memory.  */
6342   var_escaped = new_var_info (NULL_TREE, "ESCAPED");
6343   gcc_assert (var_escaped->id == escaped_id);
6344   var_escaped->is_artificial_var = 1;
6345   var_escaped->offset = 0;
6346   var_escaped->size = ~0;
6347   var_escaped->fullsize = ~0;
6348   var_escaped->is_special_var = 0;
6349
6350   /* Create the NONLOCAL variable, used to represent the set of nonlocal
6351      memory.  */
6352   var_nonlocal = new_var_info (NULL_TREE, "NONLOCAL");
6353   gcc_assert (var_nonlocal->id == nonlocal_id);
6354   var_nonlocal->is_artificial_var = 1;
6355   var_nonlocal->offset = 0;
6356   var_nonlocal->size = ~0;
6357   var_nonlocal->fullsize = ~0;
6358   var_nonlocal->is_special_var = 1;
6359
6360   /* ESCAPED = *ESCAPED, because escaped is may-deref'd at calls, etc.  */
6361   lhs.type = SCALAR;
6362   lhs.var = escaped_id;
6363   lhs.offset = 0;
6364   rhs.type = DEREF;
6365   rhs.var = escaped_id;
6366   rhs.offset = 0;
6367   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6368
6369   /* ESCAPED = ESCAPED + UNKNOWN_OFFSET, because if a sub-field escapes the
6370      whole variable escapes.  */
6371   lhs.type = SCALAR;
6372   lhs.var = escaped_id;
6373   lhs.offset = 0;
6374   rhs.type = SCALAR;
6375   rhs.var = escaped_id;
6376   rhs.offset = UNKNOWN_OFFSET;
6377   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6378
6379   /* *ESCAPED = NONLOCAL.  This is true because we have to assume
6380      everything pointed to by escaped points to what global memory can
6381      point to.  */
6382   lhs.type = DEREF;
6383   lhs.var = escaped_id;
6384   lhs.offset = 0;
6385   rhs.type = SCALAR;
6386   rhs.var = nonlocal_id;
6387   rhs.offset = 0;
6388   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6389
6390   /* NONLOCAL = &NONLOCAL, NONLOCAL = &ESCAPED.  This is true because
6391      global memory may point to global memory and escaped memory.  */
6392   lhs.type = SCALAR;
6393   lhs.var = nonlocal_id;
6394   lhs.offset = 0;
6395   rhs.type = ADDRESSOF;
6396   rhs.var = nonlocal_id;
6397   rhs.offset = 0;
6398   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6399   rhs.type = ADDRESSOF;
6400   rhs.var = escaped_id;
6401   rhs.offset = 0;
6402   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6403
6404   /* Create the STOREDANYTHING variable, used to represent the set of
6405      variables stored to *ANYTHING.  */
6406   var_storedanything = new_var_info (NULL_TREE, "STOREDANYTHING");
6407   gcc_assert (var_storedanything->id == storedanything_id);
6408   var_storedanything->is_artificial_var = 1;
6409   var_storedanything->offset = 0;
6410   var_storedanything->size = ~0;
6411   var_storedanything->fullsize = ~0;
6412   var_storedanything->is_special_var = 0;
6413
6414   /* Create the INTEGER variable, used to represent that a variable points
6415      to what an INTEGER "points to".  */
6416   var_integer = new_var_info (NULL_TREE, "INTEGER");
6417   gcc_assert (var_integer->id == integer_id);
6418   var_integer->is_artificial_var = 1;
6419   var_integer->size = ~0;
6420   var_integer->fullsize = ~0;
6421   var_integer->offset = 0;
6422   var_integer->next = NULL;
6423   var_integer->is_special_var = 1;
6424
6425   /* INTEGER = ANYTHING, because we don't know where a dereference of
6426      a random integer will point to.  */
6427   lhs.type = SCALAR;
6428   lhs.var = integer_id;
6429   lhs.offset = 0;
6430   rhs.type = ADDRESSOF;
6431   rhs.var = anything_id;
6432   rhs.offset = 0;
6433   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6434 }
6435
6436 /* Initialize things necessary to perform PTA */
6437
6438 static void
6439 init_alias_vars (void)
6440 {
6441   use_field_sensitive = (MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE > 1);
6442
6443   bitmap_obstack_initialize (&pta_obstack);
6444   bitmap_obstack_initialize (&oldpta_obstack);
6445   bitmap_obstack_initialize (&predbitmap_obstack);
6446
6447   constraint_pool = create_alloc_pool ("Constraint pool",
6448                                        sizeof (struct constraint), 30);
6449   variable_info_pool = create_alloc_pool ("Variable info pool",
6450                                           sizeof (struct variable_info), 30);
6451   constraints = VEC_alloc (constraint_t, heap, 8);
6452   varmap = VEC_alloc (varinfo_t, heap, 8);
6453   vi_for_tree = pointer_map_create ();
6454   call_stmt_vars = pointer_map_create ();
6455
6456   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
6457   shared_bitmap_table = htab_create (511, shared_bitmap_hash,
6458                                      shared_bitmap_eq, free);
6459   init_base_vars ();
6460
6461   gcc_obstack_init (&fake_var_decl_obstack);
6462 }
6463
6464 /* Remove the REF and ADDRESS edges from GRAPH, as well as all the
6465    predecessor edges.  */
6466
6467 static void
6468 remove_preds_and_fake_succs (constraint_graph_t graph)
6469 {
6470   unsigned int i;
6471
6472   /* Clear the implicit ref and address nodes from the successor
6473      lists.  */
6474   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
6475     {
6476       if (graph->succs[i])
6477         bitmap_clear_range (graph->succs[i], FIRST_REF_NODE,
6478                             FIRST_REF_NODE * 2);
6479     }
6480
6481   /* Free the successor list for the non-ref nodes.  */
6482   for (i = FIRST_REF_NODE; i < graph->size; i++)
6483     {
6484       if (graph->succs[i])
6485         BITMAP_FREE (graph->succs[i]);
6486     }
6487
6488   /* Now reallocate the size of the successor list as, and blow away
6489      the predecessor bitmaps.  */
6490   graph->size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
6491   graph->succs = XRESIZEVEC (bitmap, graph->succs, graph->size);
6492
6493   free (graph->implicit_preds);
6494   graph->implicit_preds = NULL;
6495   free (graph->preds);
6496   graph->preds = NULL;
6497   bitmap_obstack_release (&predbitmap_obstack);
6498 }
6499
6500 /* Solve the constraint set.  */
6501
6502 static void
6503 solve_constraints (void)
6504 {
6505   struct scc_info *si;
6506
6507   if (dump_file)
6508     fprintf (dump_file,
6509              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
6510              "substitution\n");
6511
6512   init_graph (VEC_length (varinfo_t, varmap) * 2);
6513
6514   if (dump_file)
6515     fprintf (dump_file, "Building predecessor graph\n");
6516   build_pred_graph ();
6517
6518   if (dump_file)
6519     fprintf (dump_file, "Detecting pointer and location "
6520              "equivalences\n");
6521   si = perform_var_substitution (graph);
6522
6523   if (dump_file)
6524     fprintf (dump_file, "Rewriting constraints and unifying "
6525              "variables\n");
6526   rewrite_constraints (graph, si);
6527
6528   build_succ_graph ();
6529
6530   free_var_substitution_info (si);
6531
6532   /* Attach complex constraints to graph nodes.  */
6533   move_complex_constraints (graph);
6534
6535   if (dump_file)
6536     fprintf (dump_file, "Uniting pointer but not location equivalent "
6537              "variables\n");
6538   unite_pointer_equivalences (graph);
6539
6540   if (dump_file)
6541     fprintf (dump_file, "Finding indirect cycles\n");
6542   find_indirect_cycles (graph);
6543
6544   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
6545      point. */
6546   remove_preds_and_fake_succs (graph);
6547
6548   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
6549     {
6550       fprintf (dump_file, "\n\n// The constraint graph before solve-graph "
6551                "in dot format:\n");
6552       dump_constraint_graph (dump_file);
6553       fprintf (dump_file, "\n\n");
6554     }
6555
6556   if (dump_file)
6557     fprintf (dump_file, "Solving graph\n");
6558
6559   solve_graph (graph);
6560
6561   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
6562     {
6563       fprintf (dump_file, "\n\n// The constraint graph after solve-graph "
6564                "in dot format:\n");
6565       dump_constraint_graph (dump_file);
6566       fprintf (dump_file, "\n\n");
6567     }
6568
6569   if (dump_file)
6570     dump_sa_points_to_info (dump_file);
6571 }
6572
6573 /* Create points-to sets for the current function.  See the comments
6574    at the start of the file for an algorithmic overview.  */
6575
6576 static void
6577 compute_points_to_sets (void)
6578 {
6579   basic_block bb;
6580   unsigned i;
6581   varinfo_t vi;
6582
6583   timevar_push (TV_TREE_PTA);
6584
6585   init_alias_vars ();
6586
6587   intra_create_variable_infos ();
6588
6589   /* Now walk all statements and build the constraint set.  */
6590   FOR_EACH_BB (bb)
6591     {
6592       gimple_stmt_iterator gsi;
6593
6594       for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6595         {
6596           gimple phi = gsi_stmt (gsi);
6597
6598           if (is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
6599             find_func_aliases (phi);
6600         }
6601
6602       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6603         {
6604           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6605
6606           find_func_aliases (stmt);
6607         }
6608     }
6609
6610   if (dump_file)
6611     {
6612       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
6613       dump_constraints (dump_file, 0);
6614     }
6615
6616   /* From the constraints compute the points-to sets.  */
6617   solve_constraints ();
6618
6619   /* Compute the points-to set for ESCAPED used for call-clobber analysis.  */
6620   find_what_var_points_to (get_varinfo (escaped_id),
6621                            &cfun->gimple_df->escaped);
6622
6623   /* Make sure the ESCAPED solution (which is used as placeholder in
6624      other solutions) does not reference itself.  This simplifies
6625      points-to solution queries.  */
6626   cfun->gimple_df->escaped.escaped = 0;
6627
6628   /* Mark escaped HEAP variables as global.  */
6629   FOR_EACH_VEC_ELT (varinfo_t, varmap, i, vi)
6630     if (vi->is_heap_var
6631         && !vi->is_global_var)
6632       DECL_EXTERNAL (vi->decl) = vi->is_global_var
6633         = pt_solution_includes (&cfun->gimple_df->escaped, vi->decl);
6634
6635   /* Compute the points-to sets for pointer SSA_NAMEs.  */
6636   for (i = 0; i < num_ssa_names; ++i)
6637     {
6638       tree ptr = ssa_name (i);
6639       if (ptr
6640           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
6641         find_what_p_points_to (ptr);
6642     }
6643
6644   /* Compute the call-used/clobbered sets.  */
6645   FOR_EACH_BB (bb)
6646     {
6647       gimple_stmt_iterator gsi;
6648
6649       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6650         {
6651           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6652           struct pt_solution *pt;
6653           if (!is_gimple_call (stmt))
6654             continue;
6655
6656           pt = gimple_call_use_set (stmt);
6657           if (gimple_call_flags (stmt) & ECF_CONST)
6658             memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6659           else if ((vi = lookup_call_use_vi (stmt)) != NULL)
6660             {
6661               find_what_var_points_to (vi, pt);
6662               /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
6663                  implicitly used by calls.  */
6664               /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
6665                  always escaped.  */
6666               pt->nonlocal = 1;
6667               pt->escaped = 1;
6668             }
6669           else
6670             {
6671               /* If there is nothing special about this call then
6672                  we have made everything that is used also escape.  */
6673               *pt = cfun->gimple_df->escaped;
6674               pt->nonlocal = 1;
6675             }
6676
6677           pt = gimple_call_clobber_set (stmt);
6678           if (gimple_call_flags (stmt) & (ECF_CONST|ECF_PURE|ECF_NOVOPS))
6679             memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6680           else if ((vi = lookup_call_clobber_vi (stmt)) != NULL)
6681             {
6682               find_what_var_points_to (vi, pt);
6683               /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
6684                  implicitly clobbered by calls.  */
6685               /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
6686                  always escaped.  */
6687               pt->nonlocal = 1;
6688               pt->escaped = 1;
6689             }
6690           else
6691             {
6692               /* If there is nothing special about this call then
6693                  we have made everything that is used also escape.  */
6694               *pt = cfun->gimple_df->escaped;
6695               pt->nonlocal = 1;
6696             }
6697         }
6698     }
6699
6700   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
6701 }
6702
6703
6704 /* Delete created points-to sets.  */
6705
6706 static void
6707 delete_points_to_sets (void)
6708 {
6709   unsigned int i;
6710
6711   htab_delete (shared_bitmap_table);
6712   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
6713     fprintf (dump_file, "Points to sets created:%d\n",
6714              stats.points_to_sets_created);
6715
6716   pointer_map_destroy (vi_for_tree);
6717   pointer_map_destroy (call_stmt_vars);
6718   bitmap_obstack_release (&pta_obstack);
6719   VEC_free (constraint_t, heap, constraints);
6720
6721   for (i = 0; i < graph->size; i++)
6722     VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[i]);
6723   free (graph->complex);
6724
6725   free (graph->rep);
6726   free (graph->succs);
6727   free (graph->pe);
6728   free (graph->pe_rep);
6729   free (graph->indirect_cycles);
6730   free (graph);
6731
6732   VEC_free (varinfo_t, heap, varmap);
6733   free_alloc_pool (variable_info_pool);
6734   free_alloc_pool (constraint_pool);
6735
6736   obstack_free (&fake_var_decl_obstack, NULL);
6737 }
6738
6739
6740 /* Compute points-to information for every SSA_NAME pointer in the
6741    current function and compute the transitive closure of escaped
6742    variables to re-initialize the call-clobber states of local variables.  */
6743
6744 unsigned int
6745 compute_may_aliases (void)
6746 {
6747   if (cfun->gimple_df->ipa_pta)
6748     {
6749       if (dump_file)
6750         {
6751           fprintf (dump_file, "\nNot re-computing points-to information "
6752                    "because IPA points-to information is available.\n\n");
6753
6754           /* But still dump what we have remaining it.  */
6755           dump_alias_info (dump_file);
6756
6757           if (dump_flags & TDF_DETAILS)
6758             dump_referenced_vars (dump_file);
6759         }
6760
6761       return 0;
6762     }
6763
6764   /* For each pointer P_i, determine the sets of variables that P_i may
6765      point-to.  Compute the reachability set of escaped and call-used
6766      variables.  */
6767   compute_points_to_sets ();
6768
6769   /* Debugging dumps.  */
6770   if (dump_file)
6771     {
6772       dump_alias_info (dump_file);
6773
6774       if (dump_flags & TDF_DETAILS)
6775         dump_referenced_vars (dump_file);
6776     }
6777
6778   /* Deallocate memory used by aliasing data structures and the internal
6779      points-to solution.  */
6780   delete_points_to_sets ();
6781
6782   gcc_assert (!need_ssa_update_p (cfun));
6783
6784   return 0;
6785 }
6786
6787 static bool
6788 gate_tree_pta (void)
6789 {
6790   return flag_tree_pta;
6791 }
6792
6793 /* A dummy pass to cause points-to information to be computed via
6794    TODO_rebuild_alias.  */
6795
6796 struct gimple_opt_pass pass_build_alias =
6797 {
6798  {
6799   GIMPLE_PASS,
6800   "alias",                  /* name */
6801   gate_tree_pta,            /* gate */
6802   NULL,                     /* execute */
6803   NULL,                     /* sub */
6804   NULL,                     /* next */
6805   0,                        /* static_pass_number */
6806   TV_NONE,                  /* tv_id */
6807   PROP_cfg | PROP_ssa,      /* properties_required */
6808   0,                        /* properties_provided */
6809   0,                        /* properties_destroyed */
6810   0,                        /* todo_flags_start */
6811   TODO_rebuild_alias        /* todo_flags_finish */
6812  }
6813 };
6814
6815 /* A dummy pass to cause points-to information to be computed via
6816    TODO_rebuild_alias.  */
6817
6818 struct gimple_opt_pass pass_build_ealias =
6819 {
6820  {
6821   GIMPLE_PASS,
6822   "ealias",                 /* name */
6823   gate_tree_pta,            /* gate */
6824   NULL,                     /* execute */
6825   NULL,                     /* sub */
6826   NULL,                     /* next */
6827   0,                        /* static_pass_number */
6828   TV_NONE,                  /* tv_id */
6829   PROP_cfg | PROP_ssa,      /* properties_required */
6830   0,                        /* properties_provided */
6831   0,                        /* properties_destroyed */
6832   0,                        /* todo_flags_start */
6833   TODO_rebuild_alias        /* todo_flags_finish */
6834  }
6835 };
6836
6837
6838 /* Return true if we should execute IPA PTA.  */
6839 static bool
6840 gate_ipa_pta (void)
6841 {
6842   return (optimize
6843           && flag_ipa_pta
6844           /* Don't bother doing anything if the program has errors.  */
6845           && !seen_error ());
6846 }
6847
6848 /* IPA PTA solutions for ESCAPED.  */
6849 struct pt_solution ipa_escaped_pt
6850   = { true, false, false, false, false, false, NULL };
6851
6852 /* Associate node with varinfo DATA. Worker for
6853    cgraph_for_node_and_aliases.  */
6854 static bool
6855 associate_varinfo_to_alias (struct cgraph_node *node, void *data)
6856 {
6857   if (node->alias || node->thunk.thunk_p)
6858     insert_vi_for_tree (node->decl, (varinfo_t)data);
6859   return false;
6860 }
6861
6862 /* Execute the driver for IPA PTA.  */
6863 static unsigned int
6864 ipa_pta_execute (void)
6865 {
6866   struct cgraph_node *node;
6867   struct varpool_node *var;
6868   int from;
6869
6870   in_ipa_mode = 1;
6871
6872   init_alias_vars ();
6873
6874   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6875     {
6876       dump_cgraph (dump_file);
6877       fprintf (dump_file, "\n");
6878     }
6879
6880   /* Build the constraints.  */
6881   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
6882     {
6883       varinfo_t vi;
6884       /* Nodes without a body are not interesting.  Especially do not
6885          visit clones at this point for now - we get duplicate decls
6886          there for inline clones at least.  */
6887       if (!cgraph_function_with_gimple_body_p (node))
6888         continue;
6889
6890       gcc_assert (!node->clone_of);
6891
6892       vi = create_function_info_for (node->decl,
6893                                      alias_get_name (node->decl));
6894       cgraph_for_node_and_aliases (node, associate_varinfo_to_alias, vi, true);
6895     }
6896
6897   /* Create constraints for global variables and their initializers.  */
6898   for (var = varpool_nodes; var; var = var->next)
6899     {
6900       if (var->alias)
6901         continue;
6902
6903       get_vi_for_tree (var->decl);
6904     }
6905
6906   if (dump_file)
6907     {
6908       fprintf (dump_file,
6909                "Generating constraints for global initializers\n\n");
6910       dump_constraints (dump_file, 0);
6911       fprintf (dump_file, "\n");
6912     }
6913   from = VEC_length (constraint_t, constraints);
6914
6915   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
6916     {
6917       struct function *func;
6918       basic_block bb;
6919       tree old_func_decl;
6920
6921       /* Nodes without a body are not interesting.  */
6922       if (!cgraph_function_with_gimple_body_p (node))
6923         continue;
6924
6925       if (dump_file)
6926         {
6927           fprintf (dump_file,
6928                    "Generating constraints for %s", cgraph_node_name (node));
6929           if (DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (node->decl))
6930             fprintf (dump_file, " (%s)",
6931                      IDENTIFIER_POINTER (DECL_ASSEMBLER_NAME (node->decl)));
6932           fprintf (dump_file, "\n");
6933         }
6934
6935       func = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
6936       old_func_decl = current_function_decl;
6937       push_cfun (func);
6938       current_function_decl = node->decl;
6939
6940       /* For externally visible or attribute used annotated functions use
6941          local constraints for their arguments.
6942          For local functions we see all callers and thus do not need initial
6943          constraints for parameters.  */
6944       if (node->reachable_from_other_partition
6945           || node->local.externally_visible
6946           || node->needed)
6947         {
6948           intra_create_variable_infos ();
6949
6950           /* We also need to make function return values escape.  Nothing
6951              escapes by returning from main though.  */
6952           if (!MAIN_NAME_P (DECL_NAME (node->decl)))
6953             {
6954               varinfo_t fi, rvi;
6955               fi = lookup_vi_for_tree (node->decl);
6956               rvi = first_vi_for_offset (fi, fi_result);
6957               if (rvi && rvi->offset == fi_result)
6958                 {
6959                   struct constraint_expr includes;
6960                   struct constraint_expr var;
6961                   includes.var = escaped_id;
6962                   includes.offset = 0;
6963                   includes.type = SCALAR;
6964                   var.var = rvi->id;
6965                   var.offset = 0;
6966                   var.type = SCALAR;
6967                   process_constraint (new_constraint (includes, var));
6968                 }
6969             }
6970         }
6971
6972       /* Build constriants for the function body.  */
6973       FOR_EACH_BB_FN (bb, func)
6974         {
6975           gimple_stmt_iterator gsi;
6976
6977           for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi);
6978                gsi_next (&gsi))
6979             {
6980               gimple phi = gsi_stmt (gsi);
6981
6982               if (is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
6983                 find_func_aliases (phi);
6984             }
6985
6986           for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6987             {
6988               gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6989
6990               find_func_aliases (stmt);
6991               find_func_clobbers (stmt);
6992             }
6993         }
6994
6995       current_function_decl = old_func_decl;
6996       pop_cfun ();
6997
6998       if (dump_file)
6999         {
7000           fprintf (dump_file, "\n");
7001           dump_constraints (dump_file, from);
7002           fprintf (dump_file, "\n");
7003         }
7004       from = VEC_length (constraint_t, constraints);
7005     }
7006
7007   /* From the constraints compute the points-to sets.  */
7008   solve_constraints ();
7009
7010   /* Compute the global points-to sets for ESCAPED.
7011      ???  Note that the computed escape set is not correct
7012      for the whole unit as we fail to consider graph edges to
7013      externally visible functions.  */
7014   find_what_var_points_to (get_varinfo (escaped_id), &ipa_escaped_pt);
7015
7016   /* Make sure the ESCAPED solution (which is used as placeholder in
7017      other solutions) does not reference itself.  This simplifies
7018      points-to solution queries.  */
7019   ipa_escaped_pt.ipa_escaped = 0;
7020
7021   /* Assign the points-to sets to the SSA names in the unit.  */
7022   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
7023     {
7024       tree ptr;
7025       struct function *fn;
7026       unsigned i;
7027       varinfo_t fi;
7028       basic_block bb;
7029       struct pt_solution uses, clobbers;
7030       struct cgraph_edge *e;
7031
7032       /* Nodes without a body are not interesting.  */
7033       if (!cgraph_function_with_gimple_body_p (node))
7034         continue;
7035
7036       fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
7037
7038       /* Compute the points-to sets for pointer SSA_NAMEs.  */
7039       FOR_EACH_VEC_ELT (tree, fn->gimple_df->ssa_names, i, ptr)
7040         {
7041           if (ptr
7042               && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
7043             find_what_p_points_to (ptr);
7044         }
7045
7046       /* Compute the call-use and call-clobber sets for all direct calls.  */
7047       fi = lookup_vi_for_tree (node->decl);
7048       gcc_assert (fi->is_fn_info);
7049       find_what_var_points_to (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
7050                                &clobbers);
7051       find_what_var_points_to (first_vi_for_offset (fi, fi_uses), &uses);
7052       for (e = node->callers; e; e = e->next_caller)
7053         {
7054           if (!e->call_stmt)
7055             continue;
7056
7057           *gimple_call_clobber_set (e->call_stmt) = clobbers;
7058           *gimple_call_use_set (e->call_stmt) = uses;
7059         }
7060
7061       /* Compute the call-use and call-clobber sets for indirect calls
7062          and calls to external functions.  */
7063       FOR_EACH_BB_FN (bb, fn)
7064         {
7065           gimple_stmt_iterator gsi;
7066
7067           for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
7068             {
7069               gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
7070               struct pt_solution *pt;
7071               varinfo_t vi;
7072               tree decl;
7073
7074               if (!is_gimple_call (stmt))
7075                 continue;
7076
7077               /* Handle direct calls to external functions.  */
7078               decl = gimple_call_fndecl (stmt);
7079               if (decl
7080                   && (!(fi = lookup_vi_for_tree (decl))
7081                       || !fi->is_fn_info))
7082                 {
7083                   pt = gimple_call_use_set (stmt);
7084                   if (gimple_call_flags (stmt) & ECF_CONST)
7085                     memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
7086                   else if ((vi = lookup_call_use_vi (stmt)) != NULL)
7087                     {
7088                       find_what_var_points_to (vi, pt);
7089                       /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
7090                          implicitly used by calls.  */
7091                       /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
7092                          always escaped.  */
7093                       pt->nonlocal = 1;
7094                       pt->ipa_escaped = 1;
7095                     }
7096                   else
7097                     {
7098                       /* If there is nothing special about this call then
7099                          we have made everything that is used also escape.  */
7100                       *pt = ipa_escaped_pt;
7101                       pt->nonlocal = 1;
7102                     }
7103
7104                   pt = gimple_call_clobber_set (stmt);
7105                   if (gimple_call_flags (stmt) & (ECF_CONST|ECF_PURE|ECF_NOVOPS))
7106                     memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
7107                   else if ((vi = lookup_call_clobber_vi (stmt)) != NULL)
7108                     {
7109                       find_what_var_points_to (vi, pt);
7110                       /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
7111                          implicitly clobbered by calls.  */
7112                       /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
7113                          always escaped.  */
7114                       pt->nonlocal = 1;
7115                       pt->ipa_escaped = 1;
7116                     }
7117                   else
7118                     {
7119                       /* If there is nothing special about this call then
7120                          we have made everything that is used also escape.  */
7121                       *pt = ipa_escaped_pt;
7122                       pt->nonlocal = 1;
7123                     }
7124                 }
7125
7126               /* Handle indirect calls.  */
7127               if (!decl
7128                   && (fi = get_fi_for_callee (stmt)))
7129                 {
7130                   /* We need to accumulate all clobbers/uses of all possible
7131                      callees.  */
7132                   fi = get_varinfo (find (fi->id));
7133                   /* If we cannot constrain the set of functions we'll end up
7134                      calling we end up using/clobbering everything.  */
7135                   if (bitmap_bit_p (fi->solution, anything_id)
7136                       || bitmap_bit_p (fi->solution, nonlocal_id)
7137                       || bitmap_bit_p (fi->solution, escaped_id))
7138                     {
7139                       pt_solution_reset (gimple_call_clobber_set (stmt));
7140                       pt_solution_reset (gimple_call_use_set (stmt));
7141                     }
7142                   else
7143                     {
7144                       bitmap_iterator bi;
7145                       unsigned i;
7146                       struct pt_solution *uses, *clobbers;
7147
7148                       uses = gimple_call_use_set (stmt);
7149                       clobbers = gimple_call_clobber_set (stmt);
7150                       memset (uses, 0, sizeof (struct pt_solution));
7151                       memset (clobbers, 0, sizeof (struct pt_solution));
7152                       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (fi->solution, 0, i, bi)
7153                         {
7154                           struct pt_solution sol;
7155
7156                           vi = get_varinfo (i);
7157                           if (!vi->is_fn_info)
7158                             {
7159                               /* ???  We could be more precise here?  */
7160                               uses->nonlocal = 1;
7161                               uses->ipa_escaped = 1;
7162                               clobbers->nonlocal = 1;
7163                               clobbers->ipa_escaped = 1;
7164                               continue;
7165                             }
7166
7167                           if (!uses->anything)
7168                             {
7169                               find_what_var_points_to
7170                                   (first_vi_for_offset (vi, fi_uses), &sol);
7171                               pt_solution_ior_into (uses, &sol);
7172                             }
7173                           if (!clobbers->anything)
7174                             {
7175                               find_what_var_points_to
7176                                   (first_vi_for_offset (vi, fi_clobbers), &sol);
7177                               pt_solution_ior_into (clobbers, &sol);
7178                             }
7179                         }
7180                     }
7181                 }
7182             }
7183         }
7184
7185       fn->gimple_df->ipa_pta = true;
7186     }
7187
7188   delete_points_to_sets ();
7189
7190   in_ipa_mode = 0;
7191
7192   return 0;
7193 }
7194
7195 struct simple_ipa_opt_pass pass_ipa_pta =
7196 {
7197  {
7198   SIMPLE_IPA_PASS,
7199   "pta",                                /* name */
7200   gate_ipa_pta,                 /* gate */
7201   ipa_pta_execute,                      /* execute */
7202   NULL,                                 /* sub */
7203   NULL,                                 /* next */
7204   0,                                    /* static_pass_number */
7205   TV_IPA_PTA,                   /* tv_id */
7206   0,                                    /* properties_required */
7207   0,                                    /* properties_provided */
7208   0,                                    /* properties_destroyed */
7209   0,                                    /* todo_flags_start */
7210   TODO_update_ssa                       /* todo_flags_finish */
7211  }
7212 };